Denominada como el “acero vegetal” y con una altura que puede llegar hasta los treinta metros, la guadua puede considerarse como un milagro de la naturaleza, debido a su gran resistencia, propiedad que la ha llevado en varios países del mundo a ser usada como material para la construcción de estructuras arquitectónicas con características, incluso, antisísmicas. Sin embargo, a esas bondades también se suman sus potencialidades nutricionales y en artesanía.
Desde hace diez años, el profesor de Tadeo Lab Germán Benavides investiga los múltiples usos que tiene la guadua a la hora de crear diferentes estructuras con formas no convencionales, entre ellos paraboloides hiperbólicos, domos geodésicos y cubiertas cónicas para reutilizar agua.
Germán Benavides
En el proceso, Benavides encontró una manera económica, fácil de aprender y que optimiza los tiempos de ensamblaje de las guaduas y que, además, tiene el claro distintivo de economía circular, al reutilizar las partes cónicas de las botellas plásticas. Se trata de un sistema de unión para armado de estructuras en guadua que, de análoga manera a como lo hacen los sistemas Óseo y Muscular de nuestros cuerpos, cuenta con propiedades físicas y mecánicas que le permiten mantener el equilibro bajo fuerzas de tensión y compresión.
De este modo, debido a que la guadua es hueca y una de sus debilidades es la resistencia a las fuerzas tangenciales (aquellas que actúan de manera perpendicular a la fibra), la botella PET se aprovecha como encofrado cónico del cemento, el cual es parte fundamental del mortero que se instala en los extremos de la guadua y que tiene como propósito soportar la presión. Tras solidificarse el cemento, este queda protegido por la botella ante golpes y la exposición al sol y a la humedad.
Existen más de 1200 especies de bambú en el mundo
Posteriormente, la unión es asegurada con un tornillo para actuar conjuntamente bajo esfuerzos intrínsecos, es decir, de tracción y compresión, propiciando resistencia y estabilidad. El resultado final es una barra universal de muy buena estabilidad que puede unirse con otras para conformar estructuras de cualquier tipo.
Aunque las uniones de guadua son más comunes de lo que se cree, especialmente en Asia, el uso de la botella PET como parte del mortero es única en el mundo, pues las soluciones tradicionales, especialmente aquellas empleadas en países como India, se han centrado en el desarrollo de encofrados metálicos que, en últimas, además de ser una solución costosa, limita el uso de las uniones tan solo a modo de base o pedestal.
La propuesta de Benavides, en cambio, permite que la guadua sea utilizada como muro y cubierta en una construcción a través de anillos en los que se anclan las uniones, y así hacer estructuras auto-tensionadas, tal cual como sucedió en el domo que Tadeo Lab desarrolló en agosto de 2016, compuesto por 250 piezas, 500 uniones de botella pet y noventa aros circulares.
Domo de Tadeo Lab
En un trabajo conjunto con la Dirección de Investigación, Creación y Extensión (DICE), tras dos años de gestión para la solicitud de patente ante la Superintendencia de Industria y Comercio (SIC), esta unión fue reconocida, el pasado 16 de octubre, con una patente de invención, mediante la resolución 220254 de la SIC, por un periodo de veinte años, anuncio que, según estima Benavides, le dará visibilidad a esta tecnología para que sea apropiada socialmente.
“Lo más importante de este proceso es la apropiación social del conocimiento que se pueda generar. Es la posibilidad de dar a conocer diferentes tecnologías para solucionar problemas reales, mediante talleres y proyección social en los que se den a conocer las propiedades y modalidades de transformación de la guadua”, afirma el investigador.
Un modelo de arquitectura y diseño sostenible
A nivel mundial se estima que existen cerca de 1200 especies de guadua. El continente americano tiene 500 especímenes, todas ellas con propiedades estructurales diferenciales; aunque la resistencia de la guadua depende de su proceso de cultivo y poscosecha, esta siempre presenta propiedades superiores a la del hierro y muy parecidas a las del acero, es decir, con una compresión cercana a los 710 kilogramos por centímetro cuadrado.
Además tiene una ventaja única: es liviana, flexible, pero ante todo, es una de las gramíneas (pastos) de más rápido crecimiento, razón por la que, a diferencia de las maderas de los árboles, estas no se talan sino se podan, dejando bajo tierra las raíces para que nuevamente vuelva a crecer.
En ese sentido, la guadua es un ‘milagro’ en el ámbito de la sostenibilidad económica y ambiental. En el primer caso, el costo de un tubo de acero o metálico no se compara con el de la guadua, y adicional a ello, la técnica de unión desarrollada por Benavides permite que cualquier persona, con una capacitación de máximo dos horas, tenga las habilidades para desarrollar estructuras con este material.
En lo ambiental, la guadua contribuye a reducir la huella de carbono en comparación con los materiales metálicos; algunos estudios revelan que la captura de carbono puede llegar a las 120 toneladas de CO2 por hectárea al año. Sumado a ello, el uso de las botellas contribuye a reducir la problemática de los plásticos y microplásticos, y a nivel de la unión, posibilita un mejor fraguado del cemento, permitiendo que este se solidifique de forma gradual y progresiva para asegurar su correcta hidratación y endurecimiento.
Sistema de uniones de guadua para el apiario construido en Utadeo
Pero la guadua no es solo flexible en su estructura, también lo es en sus usos. En la actualidad, el profesor Benavides, en conjunto con sus estudiantes de la asignatura electiva de Tadeo Lab “Hackeando las organizaciones”, trabaja en el desarrollo de bicicletas. En la unión, el cemento es remplazado por resina debido a las fracturas que el primer material puede experimentar ante los golpes: “la resina presenta ventajas físico-mecánicas pero es más costosa”, agrega el profesor.
Las próximas investigaciones de Benavides en torno a la guadua se centran en explorar nuevas formas orgánicas, desde la geometría fractal, con el fin de obtener nuevos productos y elementos. También se buscan materiales que sirvan como fijadores de estructuras en guadua como las cubiertas, a partir de la mezcla de resinas naturales provenientes de fibras como el yute con resinas poliéster.
