La UPC instal.la a l’Obsea de Vilanova i la Geltrú prototips de biòtops marins fabricats amb impressora 3D al Factory Lab de l’ESEIAAT de la UPC

Investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya-Barcelona Tech (UPC) dels  Campus de Vilanova i la Geltrú i de Terrassa treballen en el projecte  d’economia circular batejat com Slagreef emmarcat en la convocatòria de Projectes per a la Transició Ecològica i Digital. Els investigadors han produït una mescla de diferents materials, alguns d’ells residus de la indústria siderúrgica i de les pedreres, per convertir-los en biòtops amb tecnologia d’impressió en 3D generant formes naturals que s’integrin més fàcilment en els ecosistemes marins. El seguiment i monitoratge dels prototips sota el mar permetrà una optimització que maximitzi els beneficis per al medi ambient i la regeneració de la vida marina. El projecte està finançat pel Ministerio de Ciència e Innovación y la Agencia Estatal de Investigación.

El canvi climàtic està afectant de manera preocupant les zones costaneres. Les tempestes més violentes i el canvi de temperatura produeixen greus danys als ecosistemes marins propers a la costa. La col·locació de biòtops marins en forma d'esculls artificials ha demostrat ser una tecnologia eficaç per protegir la línia costanera i per restaurar els ecosistemes danyats.

Ara, investigadors de l’Escola Politècnica Superior d’Enginyeria de Vilanova i la Geltrú (EPSEVG)  i de l’Escola Superior d’Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT) de la UPC estan investigant en el disseny i la fabricació de varis prototips d’esculls artificials introduint innovacions en diferents aspectes, com ara, els materials constituents que aprofiten residus industrials procedents de la siderúrgia, que genera tones d’escòries que acaben a abocador,  i de les pedreres, que generen pols de petites partícules en suspensió durant els processos d’extracció i matxuqueix.

Els investigadors de la UPC de Vilanova y Terrassa també han modificat les mescles, de manera que en resulti un material imprimible amb una impressora 3D com si fos una mena de formigó. Finalment, han realitzat dissenys imprimibles que milloren les condicions de l’habitat per a les espècies marines i realitzaran un  monitoratge continu sota el mar que portarà a terme el laboratori Obsea.

Economia circular per restaurar els ecosistemes marins

I és que, habitualment, els materials utilitzats per construir esculls artificials inclouen roques, blocs de cendra i fins i tot fusta i pneumàtics vells però s’han mostrat molt més resistents al pas del temps i poc sostenibles els que es construeixen amb pedra calcària, acer i formigó. Tal i com explica Lluís Gil, co-investigador principal del projecte i responsable de la divisió de materials i estructures del Centre Avançat de Tecnologies Mecàniques (CATMech)  de la UPC a Terrassa,  “hi ha un gran problema ambiental amb alguns materials de rebuig rellevants. S’estima que la producció mundial d'escòries d'acer és de 280 milions de tones, i el volum de producció ha estat creixent amb el temps. A més, l'explotació de les pedreres produeix milions tones de pols i àrids que no es poden posar al mercat. Per tant, cada any milions de tones de tots dos materials acaben en abocadors generant un gran problema ecològic. Nosaltres volem intentar demostrar que es poden aprofitar per restaurar els ecosistemes a totes les línies costaneres en perill, tal i com estem fent al observatori Obsea a Vilanova i la Geltrú”

Pel que fa als materials que s’utilitzen al projecte Slagreef, Lluís Gil, afirma que “un dels grans reptes del projecte Slagreef es aconseguir una barreja consistent i imprimible amb tecnologia 3D a partir de l’escòria i aglutinats el més verd possibles, ja que els residus a vegades tenen comportaments difícils de preveure. Per exemple, és sabut que les escòries poden causar problemes dimensionals i de poca resistència en l’àmbit de la construcció. Estem investigant diferents combinacions integrant residus de pedra calcària i d’escòries i afegint addicions que permeten treballar amb ells per obtenir un material imprimible. La nostra recerca busca solucions el més verdes possibles de manera que obtinguem un bon comportament sota l’aigua i ajudem a la biodiversitat a llarg termini. Per aconseguir-ho estem treballant en la part del material i en el procés d’impressió, introduint novetats rellevants amb les impressores 3D de formigó de l’UPC Terrassa Factory Lab que van ser cedides per l’empresa VIAS en una aposta conjunta per situar la UPC com un referent d’innovació amb la impressió 3D de materials cementítics”

Els referents mundials d’iniciatives semblants assenyalen les escòries com un material amb una composició rellevant d'alumini i òxids de ferro que s'ha demostrat que donen suport al desenvolupament d'algues i altres espècies marines. Per tant, els biòtops i els nous espais marins que s’obtinguin a partir d’aquests residus generarien colònies i creixement de la vida marina.

A més, el projecte obre interessants possibilitats de mercat recolzades pel sector siderúrgic a Espanya. S'estima que el preu de venda del l'escòria podria rondar els 35 €/tona mentre que el preu de la pols i els àrids podrien rondar els 3 €/tona. Tenint en compte el volum de residus generats es preveuen un volum d'ingressos potencials que superin els 5.000.000 €/any. Per tant, estem davant d’un projecte d’economia circular que esdevé en una gran oportunitat de negoci per al sector, que ara podrà vendre un subproducte actualment sense cap valor.

L’OBSEA, pioners al món

Un altre dels valor rellevats del projecte Slagreef és la monitorització del rendiment de l'estructura submergida amb noves tecnologies que no impacten en els ecosistemes, com ara càmeres de vídeo i sensors ambientals. En aquest sentit, Joaquin del Rio, co-investigador del projecte i responsable de l’Observatori SubMarí  afirma que “l’OBSEA jugarà un paper fonamental al projecte Slagreef per monitoritzar i realitzar l'avaluació bioecològica dels esculls artificials, la qual cosa suposa un gran pas endavant perquè serà el primer observatori mundial que tindrà sistemes i procediments dissenyats específicament per controlar l'impacte i l'evolució d'aquestes construccions”.

Aquest és un autèntic repte, perquè no hi ha un sistema d'observació mediterrani com aquest a la línia de costa espanyola. A més, la nova tecnologia situarà a OBSEA com a referent internacional per a altres grups científics interessats en l'observació marina que es beneficiaran de les seves instal·lacions.

 Fotos en alta resolució i vídeo amb imatges en brut del procés d’impressió