Arrecifes artificiales fabricados en 3D con residuos industriales para proteger la línea costera y restaurar los ecosistemas marinos
Investigadores de la UPC trabajan en el diseño y la fabricación de arrecifes artificiales a partir de material de desecho de la industria, para ser reproducidos a gran escala con impresión 3D. El objetivo es proteger los entornos costeros de los efectos del cambio climático y acelerar la restauración de los ecosistemas dañados con soluciones de economía circular.
Estructura formada por arrecifes fabricados con impresora de hormigón 3D en el Factory Lab del UPC Fab Terrassa
El cambio climático está afectando drásticamente a las zonas costeras. Las tormentas afectan a playas e instalaciones urbanas situadas en la línea de costa, produciendo graves daños en los ecosistemas marinos. La colocación de arrecifes artificiales ha demostrado ser una estrategia eficaz para proteger la línea costera y restaurar los ecosistemas dañados.
Para avanzar en este campo, investigadores del Centro de Desarrollo Tecnológico de Sistemas de Adquisición Remota y Tratamiento de la Información (SARTI) y del Centro Avanzado de Tecnologías Mecánicas (CATMech) de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC) desarrollan el proyecto SLAGREEF (3D slag concrete manufacturing solutions for marine biotopes). Se trata de un proyecto de economía circular, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación, enmarcado en la convocatoria de Proyectos para la Transición Ecológica y Digital.
Los científicos están investigando el diseño y la fabricación de prototipos de arrecifes artificiales a partir de residuos de la industria siderúrgica y de las canteras. A partir de la mezcla de distintos materiales de desecho, los investigadores trabajan en un nuevo material imprimible a gran escala con tecnologías 3D. Se trata de un hormigón con áridos de escorias de la siderurgia, junto con residuos calcáreos de cantera. Esta mezcla integra una cantidad relevante de aluminio y óxidos de hierro, materia estimuladora del desarrollo de algas y otras especias marinas.
Economía circular para restaurar los ecosistemas marinos
El investigador del CATMech Lluís Gil, co-investigador principal del proyecto y profesor de la Escuela Superior de Ingenierías Industrial, Aeroespacial y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT), explica: “Existe un gran problema ambiental con algunos materiales de desecho relevantes. Cada año, millones de toneladas de escorias de acero y de polvo y áridos de las canteras terminan en los vertederos, generando un gran problema ecológico. Queremos demostrar que pueden aprovecharse para restaurar los ecosistemas en las líneas costeras en peligro”.
En cuanto a los materiales, Lluís Gil afirma que “uno de los grandes retos del proyecto es conseguir una mezcla consistente e imprimible con tecnología 3D lo más verde posible”. En este sentido, el profesor señala que “la investigación busca soluciones sostenibles, de forma que obtengamos un buen comportamiento bajo el agua y ayudemos la biodiversidad a largo plazo”.
Para ello, los investigadores trabajan en el nuevo material y en el proceso de impresión, “introduciendo novedades relevantes con las impresoras 3D de hormigón de la UPC Terrassa Factory Lab, que fueron cedidas por la empresa VIAS en una apuesta conjunta para situar a la UPC como un referente de innovación con la impresión 3D de materiales cementeros”. Con esta tecnología se han desarrollado distintos diseños imprimibles que mejoran las condiciones del hábitat para las especies marinas.
Impresora de hormigón 3D del Factory Lab de la UPC Fab Terrassa
Monitorización de los arrecifes
La monitorización del rendimiento de la estructura sumergida se realizará con tecnologías que no impactan en los ecosistemas, como cámaras de vídeo y sensores ambientales, por parte del Observatorio marino OBSEA del SARTI, ubicado en Vilanova i la Geltrú.
El responsable del OBSEA, Joaquin del Rio, co-investigador principal del proyecto y profesor de la Escuela Politécnica Superior de Ingeniería de Vilanova y la Geltrú (EPSEVG), afirma que este observatorio “tendrá un papel fundamental para monitorear y hacer la evaluación bioecológica de los arrecifes artificiales. Será el primer observatorio mundial con sistemas y procedimientos diseñados específicamente para controlar el impacto y la evolución de estas construcciones”.
Este es un auténtico reto, porque no existe un sistema de observación como este en la línea de costa española. Además, la nueva tecnología situará al OBSEA como referente internacional para otros grupos científicos interesados en la observación marina, que se pueden beneficiar de sus infraestructuras.
