Investigadores de la Universidad Internacional de Florida crearon un nuevo sistema modular de muros para la protección de las costas. La particularidad es que utilizaron tecnología de impresión 3D para desarrollar “arrecifes artificiales” de hormigón impreso 3D, con lo que se busca impulsar el crecimiento de hábitats marinos y, al mismo tiempo, disipar la energía del oleaje y evitar la erosión costera, mitigando así los efectos del cambio climático en esas zonas.
Los efectos del cambio climático en las zonas costeras son particularmente extremos. La Agencia de Protección Medioambiental de los Estados Unidos (EPA, en sus siglas en inglés) nombra, por ejemplo, amenazas de inundaciones por aumento del nivel del mar, lluvias intensas y huracanes cada vez más potentes como algunas de las amenazas que pueden afectar a las poblaciones costeras de ese país.
A nivel de infraestructura, por ejemplo, la EPA define que alrededor de un trillón de dólares en propiedades se encuentra en las costas de EE.UU., por lo que el impacto, de acuerdo con la Agencia, sería significativo. También, la entidad gubernamental estadounidense se refiere a los ecosistemas marinos que se ven amenazados, por ejemplo, por el incremento de la temperatura de las aguas, además de otros impactos.
En Chile, por su parte, se identifica a la erosión costera como una de las principales afectaciones provocadas por el cambio climático en estas áreas, por lo que la instalación de infraestructura que proteja las zonas costeras y que, a la vez, promuevan la recuperación de los ecosistemas de esos sectores.
Por este motivo, arquitectos y biólogos marinos de la Universidad Internacional de Florida (FIU, en sus siglas en inglés) desarrollaron un sistema modular de hormigón impreso 3D que sea fácil de instalar a lo largo de las zonas costeras y que busca, precisamente, la proliferación de la vida marina, al tiempo que colabore en reducir los impactos de las olas en los asentamientos urbanos en esos sectores. ¿Su nombre? BIOCAP.
Un sistema modular de muros de hormigón impreso 3D
A diferencia de los muros de protección costera de hormigón tradicionales, que son lisos y planos, el sistema BIOCAP presenta unas baldosas que se fabrican con hormigón impreso 3D, las que se diseñan con ranuras sombreadas y pequeños espacios que pueden retener agua. “Estas características texturizadas imitan las condiciones naturales de la costa y crean pequeños hábitats para ostras, esponjas y otros organismos marinos que filtran y mejoran la calidad del agua”, informó la universidad en un comunicado.
Además, los investigadores a cargo del proyecto detallaron que los espacios sombreados en las baldosas “ayudarán a regular la temperatura de las aguas, generando microambientes marinos más frescos y estables, impulsando el crecimiento de hábitats”.
El sistema modular BIOCAP también se pensó para mitigar el impacto de las olas en las zonas costeras. De acuerdo con el equipo que desarrolló este proyecto, la superficie con relieve que poseen las baldosas de hormigón impreso 3D se inspira en la irregularidad propia de la línea costera, lo que ayudaría a disminuir la energía de las olas y así, reducir la erosión en estas áreas.
“Cuando las olas rompen contra muros costeros verticales de hormigón tradicional, la energía de estas regresa al agua en vez de absorberse. Este proceso puede amplificar la acción del oleaje, aumentar la erosión en la base del muro y crear condiciones más peligrosas durante periodos de tormenta. Lo que se hizo con BIOCAP fue imitar la manera en que la naturaleza interactúa con el océano, ya sea durante la marea alta o baja, y gracias a sus formas curvas y convexas, disipar la energía para disminuir el impacto directo y minimizar la erosión y turbulencias alrededor de la fundación del muro”, dijeron desde el equipo a cargo del proyecto.
Primeros ensayos y la búsqueda de respuestas
El equipo que creó este sistema de protección costera con hormigón impreso 3D, está formado por, entre otros, Sara Pezeshk, arquitecta con Postdoctorado en Arquitectura de la FIU, y Shahin Vassigh, Ph.D y académica de la FIU, directora del Laboratorio de Robótica y Fabricación Digital y del Departamento de Desarrollo de Investigaciones y Tecnología de esa casa de estudios.
Para ensayar esta nueva tecnología, se colocaron “muros” de prueba en el parque Morningside Park, sector ubicado cerca de la bahía de Biscayne, en Miami. El equipo decidió realizar las pruebas de este sistema modular en dicha ubicación porque el parque ofrece vistas panorámicas del agua, la que atrae a muchos visitantes, quienes podrán observar el desempeño de este sistema de muros costeros de hormigón impreso 3D en tiempo real.
Los investigadores realizarán un monitoreo con cámaras submarinas de los muros instalados en ese sector, el que tendrá una duración de dos años. En ese periodo, esperan, podrán captar cómo las diversas especies marinas comienzan a poblar estos verdaderos arrecifes artificiales. Asimismo, se instalarán sensores en las baldosas para medir los niveles de pH, oxígeno, salinidad, turbiedad y temperatura del agua para determinar cómo afectarán las baldosas las condiciones del agua de esa zona.
Además de eso, los investigadores medirán con sensores de presión en las baldosas de qué manera el sistema modular atenúa y reduce la fuerza del oleaje. Esos datos se compararán con los que arrojen otros sensores, instalados en secciones de muros costeros tradicionales. “La comparación nos permitirá cuantificar las diferencias en la energía de las olas en función de las distintas condiciones de marea y eventos de tormenta”, comentó el equipo en el comunicado.
