Millones en nuevos recursos y tecnología lunar son "un pequeño paso" para construir casas en Colombia
Como estudiante de doctorado en los Estados Unidos, Daniel Gómez Pizano — quien hoy en día es un profesor de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle — analizó la respuesta de estructuras en la superficie lunar construidas mediante impresión 3D a partir de materiales locales.
Ahora él tiene un proyecto de investigación con recursos para hacer lo mismo con las comunidades remotas del Cauca, en el sur de Colombia.
Durante los próximos cuatro años habrá $ 9.560 millones de pesos colombianos (COP) (alrededor de $ US 2.5 millones) en financiamiento desde el Sistema General de Regalías del departamento del Cauca, $ 3.310 millones de COP ($ US 862.000) de la Universidad del Valle (Univalle) y $ 180 millones de COP ($ US 47.000) de la Universidad del Cauca (Unicauca).Construyendo Sobre La Luna
Mientras estudiaba con la profesora Shirley J. Dyke como tutora en la Universidad de Purdue en Indiana, Gómez se inspiró por los desafíos de convertir la ciencia ficción en hechos científicos, diseñando hábitats sobre la Luna que fueran capaces de resistir meteoritos, sismos, radiación y cambios de temperatura extremos.“Soy ingeniero civil, así que quería saber cómo podríamos diseñar y construir estructuras en la Luna o Marte”, manifestó.
Gómez hizo parte de un grupo que busca comprender los aspectos necesarios que se deben tener en cuenta para construir hábitats lunares sobre la superficie y en tubos de lava extintos, pero lo que realmente le llamó la atención fue la impresión en 3D utilizando cualquier material disponible a la mano.
"Desde el punto de vista económico, no es viable llevar materiales convencionales de construcción al espacio", dijo Gómez, "por lo que hay que construir con los materiales que hay disponibles en el sitio".
En el 2019, la profesora Dyke ganó una subvención de millones de dólares estadounidenses para establecer el Instituto de Hábitats Extraterrestres Resilientes (RETHi por sus siglas en Inglés), un instituto de investigación en Tecnología Espacial financiado por la NASA.
Gómez, por otro lado, dice que sus ambiciones "volvieron a la Tierra", aplicando lo que había aprendido a través de su investigación en la Luna para resolver problemas enfocados en Colombia, en particular los departamentos de Valle del Cauca y Cauca.
Foto: Una gráfica representando una estructura bajo la superficie de la Luna: Crédito: Carlos Andrés Patiño.
Pronto, su atención se centró en el Valle y el Cauca, ambos departamentos en el suroccidente de Colombia que tienen subregiones que también son remotas, propensas a alta amenaza sísmica y que necesitan depender de sus propios recursos.
Esta tendencia se ve agravada por el alto costo de transportar materiales de construcción a las zonas rurales.
“La tecnología de impresión 3D para la construcción de viviendas se ha venido desarrollando rápidamente con el uso de materiales convencionales”, dijo Gómez, y agregó que la mayoría de las tecnologías de impresión se están efectuando para materiales basados en cemento Portland, un material que es costoso de producir y transportar a regiones remotas.
Gómez explicó que la parte innovadora del proyecto, que espera que se ponga en marcha en noviembre, es desarrollar una solución tecnológica basada en impresión 3D con criterios de sostenibilidad, adaptabilidad y eficiencia para la construcción de viviendas e infraestructura rural a partir de materias primas disponibles en el departamento del Cauca.
“Queremos ser pioneros en este trabajo, por el momento no hay otros grupos trabajando en esta área tan específica en Colombia, que es la impresión con materiales no convencionales… es por eso que en este proyecto contamos con un grupo de expertos de la Universidad del Valle y de la Universidad del Cauca en materiales, suelos, diseño sísmico, construcciones, ensayos estructurales a gran escala y modelamiento numérico de estructuras, lo cual garantiza el adecuado desarrollo del proyecto”, dijo Gómez.
“La NASA en conjunto con universidades e institutos de investigación, están desarrollando impresoras que extruyen material hecho con simulantes de suelo de la Luna y Marte”, dijo, y agregó que la materia prima en el caso del Cauca no sería sólo de tierra, sino también de residuos industriales, fibras vegetales y otros materiales desechados.
“Cada subregión del Cauca tiene su propia arquitectura y forma de construcción de viviendas: desde la orilla del mar hasta la alta montaña... Una parte importante del proyecto es asegurarnos de que respetamos las tradiciones arquitectónicas y culturales de estas comunidades”.
La perspectiva es que al final del proyecto, la tecnología sea lo suficientemente barata y replicable como para que estas estructuras se puedan imprimir no solo en el Cauca, sino en Colombia y el mundo a un precio asequible.
Para Construir en el Cauca
En 2019, Gómez regresó a Colombia y ahora es el director del Grupo de Investigación en Infraestructura Civil Inteligente y Resiliente (RISK).Pronto, su atención se centró en el Valle y el Cauca, ambos departamentos en el suroccidente de Colombia que tienen subregiones que también son remotas, propensas a alta amenaza sísmica y que necesitan depender de sus propios recursos.
Según estadísticas del gobierno colombiano, en 2019 se estimó que el 36,59% de la población colombiana tenía déficit habitacional: no tenían techo para vivir o vivían en viviendas de mala calidad.
Esta tendencia se ve agravada por el alto costo de transportar materiales de construcción a las zonas rurales.
“La tecnología de impresión 3D para la construcción de viviendas se ha venido desarrollando rápidamente con el uso de materiales convencionales”, dijo Gómez, y agregó que la mayoría de las tecnologías de impresión se están efectuando para materiales basados en cemento Portland, un material que es costoso de producir y transportar a regiones remotas.
Gómez explicó que la parte innovadora del proyecto, que espera que se ponga en marcha en noviembre, es desarrollar una solución tecnológica basada en impresión 3D con criterios de sostenibilidad, adaptabilidad y eficiencia para la construcción de viviendas e infraestructura rural a partir de materias primas disponibles en el departamento del Cauca.
“Queremos ser pioneros en este trabajo, por el momento no hay otros grupos trabajando en esta área tan específica en Colombia, que es la impresión con materiales no convencionales… es por eso que en este proyecto contamos con un grupo de expertos de la Universidad del Valle y de la Universidad del Cauca en materiales, suelos, diseño sísmico, construcciones, ensayos estructurales a gran escala y modelamiento numérico de estructuras, lo cual garantiza el adecuado desarrollo del proyecto”, dijo Gómez.
“La NASA en conjunto con universidades e institutos de investigación, están desarrollando impresoras que extruyen material hecho con simulantes de suelo de la Luna y Marte”, dijo, y agregó que la materia prima en el caso del Cauca no sería sólo de tierra, sino también de residuos industriales, fibras vegetales y otros materiales desechados.
“Cada subregión del Cauca tiene su propia arquitectura y forma de construcción de viviendas: desde la orilla del mar hasta la alta montaña... Una parte importante del proyecto es asegurarnos de que respetamos las tradiciones arquitectónicas y culturales de estas comunidades”.
La perspectiva es que al final del proyecto, la tecnología sea lo suficientemente barata y replicable como para que estas estructuras se puedan imprimir no solo en el Cauca, sino en Colombia y el mundo a un precio asequible.
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| Foto: Profesor de Univalle Daniel Gómez, gerente de proyecto Melissa Herazo, y profesor de Unicauca Jaime Obando (por la izquierda hasta la derecha) Crédito: Andrew James NCC/Univalle |
Colaboración con Unicauca
Uno de los colaboradores clave en el proyecto es el Profesor Jaime Rafael Obando Ante, Profesor del Departamento de Geotecnia, adscrito a la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad del Cauca.
El manifestó que aunque en Univalle ya estaban trabajando con impresión 3D y una gran parte de el conocimiento de esta tecnología es de Univalle; la Universidad del Cauca, posee un profundo conocimiento de las condiciones socioculturales, geológicas y geotécnicas imprescindibles para el desarrollo de este proyecto.
“Las universidades públicas tenemos la obligación fundamental de transferir los resultados de los proyectos de investigación aplicada a las comunidades, respetando sus cosmovisiones y sus modelos propios de desarrollo", dijo.
“Si queremos habitar la Luna, hay muchos desafíos que tendremos que superar”, dijo Gómez.
Uno de estos desafíos es la gran cantidad de actividad sísmica que se encuentra en la Luna.
Es por esto que los profesores Alejandro Cruz y Daniel Gómez, entre otros, terminaron un proyecto de investigación en el que evaluaron la amenaza sísmica lunar utilizando los datos de sismos registrados por el programa Apollo entre 1969 y 1978. De este proyecto se encuentran en evaluación dos artículos: "Análisis sísmico preliminar de un hábitat lunar de larga vida útil e independiente de la Tierra” y “Acercamiento preliminar para la evaluación de amenaza sísmica de la Luna”.
"Aquí en la Tierra, un evento sísmico puede durar menos de un minuto, pero los Moonquakes (Lunamotos en español), es decir, eventos sísmicos en la Luna, pueden durar hasta tres horas, por lo que se deben considerar en el análisis estructural de un hábitat lunar" añadió Gómez.
El manifestó que aunque en Univalle ya estaban trabajando con impresión 3D y una gran parte de el conocimiento de esta tecnología es de Univalle; la Universidad del Cauca, posee un profundo conocimiento de las condiciones socioculturales, geológicas y geotécnicas imprescindibles para el desarrollo de este proyecto.
“Las universidades públicas tenemos la obligación fundamental de transferir los resultados de los proyectos de investigación aplicada a las comunidades, respetando sus cosmovisiones y sus modelos propios de desarrollo", dijo.
Otros Proyectos Lunares
El proyecto de impresión 3D no es la única línea de investigación del grupo RISK de la Univalle que se ha inspirado en los eventos de la Luna.“Si queremos habitar la Luna, hay muchos desafíos que tendremos que superar”, dijo Gómez.
Uno de estos desafíos es la gran cantidad de actividad sísmica que se encuentra en la Luna.
Es por esto que los profesores Alejandro Cruz y Daniel Gómez, entre otros, terminaron un proyecto de investigación en el que evaluaron la amenaza sísmica lunar utilizando los datos de sismos registrados por el programa Apollo entre 1969 y 1978. De este proyecto se encuentran en evaluación dos artículos: "Análisis sísmico preliminar de un hábitat lunar de larga vida útil e independiente de la Tierra” y “Acercamiento preliminar para la evaluación de amenaza sísmica de la Luna”.
"Aquí en la Tierra, un evento sísmico puede durar menos de un minuto, pero los Moonquakes (Lunamotos en español), es decir, eventos sísmicos en la Luna, pueden durar hasta tres horas, por lo que se deben considerar en el análisis estructural de un hábitat lunar" añadió Gómez.
Foto de portal: Fotomontaje de la superficie lunar con un paisaje del departamento del Cauca, Colombia. Crédito: NASA/Wikimedia/Édgar Bejarano/NCC Univalle.
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