Los prototipos realizados pueden contribuir a un avance importante, ya que con esta tecnología, para la que se ha obtenido la aprobación sísmica, se reducirán los plazos de construcción y ésta será más sostenible.

Enel Green Power y la Universidad de Nápoles Federico II utilizan, por primera vez en Italia, la impresión 3D para construir estructuras de hormigón en zonas sísmicas. Formarán parte de una subestación de la planta BESS (Battery Energy Storage System) de Enel Green Power, dentro de la central eléctrica Alessandro Volta.

 

 

La construcción es una pequeña estructura –de unos 15 metros cuadrados– y dos elementos de cimentación que soportan equipos eléctricos, pequeñas estructuras que, sin embargo, ostentan varios récords importantes: las primeras de este tipo en Italia de carácter no temporal; las primeras dedicadas a la producción de energía en Italia (y entre las primeras del mundo); las primeras para las que se obtuvo la autorización necesaria del Genio Civile (órgano estatal de Ingeniería Civil), competente para construcciones en zonas sísmicas; las primeras que combinan técnicas convencionales de prefabricación de hormigón (la cubierta del edificio se construyó por separado, con un sistema tradicional, al igual que sus cimientos) y tecnología de impresión 3D.

 

El trabajo preciso del robot y los técnicos

Basta con echar un vistazo para darse cuenta de que estas estructuras son completamente diferentes de las circundantes. Las paredes de la «sala de interruptores de la subestación eléctrica» y los «cimientos de un transformador de medición de corriente y un descargador de sobretensiones» –estas son las definiciones exactas– muestran, de hecho, muchas ranuras horizontales: son las capas de hormigón depositadas una sobre otra. En las tres paredes expuestas del edificio aparece, como en bajorrelieve, la inscripción Enel Green Power.

 

Para entender cómo se hicieron estas construcciones, tenemos que desplazarnos unos cientos de kilómetros hacia el sur. Precisamente en la zona industrial de Volla, en el interior napolitano: aquí, de hecho, gracias a la colaboración con la Universidad de Nápoles Federico II y con la startup Etesias –nacida en el marco de la universidad napolitana– se construyeron e instalaron en febrero los dos cimientos, mientras que entre abril y mayo un equipo de trabajadores moldeó y luego montó en Montalto los muros, como una especie de enorme Lego. Un brazo robótico fabricó los dos zócalos de los cimientos, 11 muros y otros 10 componentes (el encofrado desechable para los bordillos superiores de los muros) depositando un filamento continuo de material imprimible en 3D de kilómetros de longitud, siguiendo un modelo digital y un recorrido diseñados de antemano con un software especializado.

 

Al verlo, el procedimiento de construcción es sencillo y casi hipnótico. El brazo robótico, siguiendo una trayectoria predeterminada, deposita continuamente el material cementoso «i.tech 3D» producido por Heidelberg Materials (la marca que ha asumido el legado de Italcementi en Italia), y desarrollado especialmente para aplicaciones de impresión 3D en hormigón. El proceso está casi totalmente automatizado y solo requiere que el equipo de técnicos compruebe la calidad del material mezclado y bombeado y controle los parámetros de impresión, como la velocidad de extrusión del filamento o la geometría de cada bloque individual.

 

Para hacerse una idea de cómo funciona en la práctica la producción por capas, he aquí algunas cifras: el robot depositó un filamento de unos 2,5 kilómetros de material, capa por capa, para hacer un bloque de pared de unos 3 metros de alto por 1,5 metros de ancho; aproximadamente la misma longitud se depositó para cada zócalo en forma de tronco, de 1,40 por 1,40 metros y aproximadamente un metro de altura, "y que se asemeja más a la raíz de un árbol que a una obra realizada por el hombre utilizando modelos de cálculo numérico avanzados y modernos", subraya Alessandro Micchia, responsable global de la Unidad de Diseño Civil y Mecánico de Enel Green Power.

 

Una vez terminado, cada bloque se dejó endurecer y secar. Al final, todas las piezas moldeadas que componen el edificio –excepto el techo, que se hizo más tarde in situ–, junto con los cimientos para el equipo eléctrico, se transportaron a Montalto para su instalación y montaje.

 

Todas las ventajas de la construcción en 3D

Las instalaciones de Montalto no solo son la prueba de un importante trabajo en equipo, de una gran competencia y pasión, y de la excelencia en la investigación: también representan el precursor de una nueva forma de construir, tanto para nuestro Grupo como para el sector energético y la industria en general.

Actualmente, el hormigón moldeable es más caro que el hormigón tradicional, pero el proceso de construcción es mucho más rápido: estamos hablando de un ahorro de tiempo de al menos el 50 %. Y en el mercado de la energía, y en particular en el de las energías renovables, ser rápido significa ser más competitivo.

 

En primer lugar, se elimina el uso del encofrado (la estructura temporal utilizada en las técnicas convencionales para contener el hormigón hasta que se solidifica), y el tiempo de curado del material cementante utilizado es inferior al del hormigón tradicional. Además, incluso se puede prescindir del transporte si se imprime en 3D directamente in situ.

 

Este sistema también requiere menos material (hasta un 50 % menos), porque la impresión 3D optimiza la distribución del hormigón en comparación con las tecnologías tradicionales (en las que el hormigón líquido se vierte en un molde de algún tipo) y reduce los residuos. Al disminuir las cantidades de material, también hay un menor impacto medioambiental en términos de CO2 producido. Esto es significativo, ya que se cree que el hormigón es responsable de entre el 4 % y el 8 % de las emisiones totales de dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero, a nivel mundial. Si el principal objetivo de la energía renovable es reducir estas emisiones, la infraestructura para producirla debe tener el menor impacto medioambiental posible.

 

Otras ventajas de esta tecnología de construcción son su adaptabilidad a requisitos específicos y la mejora de las prestaciones mecánicas.Después, la impresión 3D, "gracias al alto grado de digitalización, permite aumentar la seguridad de las obras y construir estructuras con formas complejas y detalles personalizados que serían difíciles o imposibles de realizar con los métodos tradicionales", añade la ingeniera Martina Palomba, del grupo de investigación 3D Printing de Heidelberg Materials.

 

Más información en https://www.enelgreenpower.com

 

 

 

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