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Desarrollado por CITEC UBB y empresas del sector forestal, BioTerm es un nuevo aislante térmico y acústico biobasado que aprovecha subproductos madereros locales, cuenta con validación técnica, certificación ambiental internacional y está listo para ser transferido a la industria.

En un contexto global marcado por la urgencia de reducir emisiones, minimizar residuos y avanzar hacia una economía circular, el Centro de Investigación en Tecnologías de la Construcción de la Universidad del Bío-Bío (CITEC UBB), en alianza con las empresas CMPC Maderas SpA, Forestal Tricahue Ltda. e Ingeniería y Paneles del Maule S.A., ha logrado un avance significativo en innovación de materiales sustentables.

Gracias al proyecto Fondef IT18I0002, cofinanciado por la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), se desarrolló la tecnología de producto y proceso para un nuevo material aislante térmico y acústico biobasado, denominado provisionalmente BioTerm, protegido por las Patentes de Invención N° 2017-03179 y N° 2017-03424. Este material ya está disponible para su transferencia tecnológica.

Ciencia aplicada a la economía circular

El desarrollo se basó en la hipótesis de que era posible obtener un aislante de alto rendimiento a partir de subproductos de la industria maderera local—fibras, corteza de eucaliptus – partículas, granos y otras estructuras—mediante estrategias innovadoras de diseño y procesamiento.

Se combinaron técnicas de atenuación de radiación infrarroja a nivel alveolar con la modificación de variables de proceso para generar cavidades oblongas que atrapan aire en dirección transversal al flujo térmico. Esta aproximación, inédita en Chile, permitió validar el producto primero en laboratorio y luego a escala piloto industrial.

Aplicación demostrativa en vivienda experimental

Para fines demostrativos, se produjo una cantidad suficiente de material en instalaciones de Forestal Tricahue y CITEC UBB, utilizado para aislar térmicamente una vivienda experimental ubicada en el campus de la UBB en Concepción. Esta vivienda está disponible para visitas guiadas, y su monitoreo ha mostrado resultados sobresalientes en eficiencia térmica y comportamiento ambiental.

Validación técnica y certificación ambiental

El desarrollo desde TRL 1 a TRL 8 se realizó en instalaciones de las empresas colaboradoras y del Ecosistema de Producción de Innovación basado en Ciencia, Prototipado y Experimental (ECO PI UBB). El proceso tomó casi dos años e incluyó rigurosos ciclos de prototipado, experimentación y validación de hipótesis.

Las prestaciones térmicas e higrotérmicas fueron certificadas por laboratorios oficiales del Ministerio de Vivienda y Urbanismo. La evaluación ambiental fue realizada por la empresa española Ingurumenaren Kideak Ingeniería, garantizando estándares internacionales de sustentabilidad.

Este aspecto es clave, considerando que la meta de Chile hacia la carbono neutralidad y resiliencia climática al 2050 exige certificaciones externas de atributos y sustentabilidad. Ya no basta con declarar competencias: hay que certificarlas debidamente.

Aporte a la nueva Reglamentación Térmica

Las certificaciones obtenidas y los resultados de las pruebas demuestran que este material contribuye eficazmente al cumplimiento de los nuevos requisitos de la Reglamentación Térmica de Edificios: limitación de la transmitancia térmica máxima, control de condensación superficial e intersticial, y reducción de infiltración de aire en envolventes.

Este enfoque integral refleja la capacidad de CITEC UBB para acompañar el ciclo completo de innovación: desde la investigación científica aplicada, el desarrollo de prototipos, la validación técnica y ambiental, hasta la implementación piloto en condiciones reales.

Capacidades al servicio de la industria

El caso de BioTerm refleja el alcance de los servicios que CITEC UBB ofrece a la industria: desarrollo de productos con base científica, validación en laboratorio y terreno, aplicación en viviendas, y acompañamiento en la etapa de implementación productiva.

Esta experiencia se convierte en un modelo replicable para otras iniciativas que busquen transformar residuos en recursos y avanzar hacia una construcción más sustentable y resiliente.

Transferencia tecnológica abierta

La tecnología desarrollada está disponible para su transferencia, abriendo oportunidades para empresas interesadas en incorporar soluciones innovadoras en sus procesos productivos.

BioTerm no solo representa una alternativa técnica viable, sino también una contribución concreta a los objetivos de desarrollo sostenible y a la transición hacia una economía circular en el sector construcción.

*Artículo escrito por Luis Ariel Bobadilla Moreno, director del Centro de Investigación en Tecnologías de la Construcción CITEC de la Universidad del Bío-Bío.

Por Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti y Dr. Rodrigo García Alvarado, académicos de la Facultad de Arquitectura, Construcción y Diseño, investigadores asociados al Centro de Investigación en Tecnologías de la Construcción, CITEC Universidad del Bío-Bío.

La cuarta revolución industrial, reconocida como la industria 4.0 y/o transformación digital, conlleva una reformulación de los modelos de negocios tradicionales, haciendo uso de la inteligencia artificial, de robots, de las impresoras 3D, entre otros; para el desarrollo de elementos y/o productos, lo cual mejora la productividad, ecoeficiencia y es compatible con un desarrollo sustentable.

La Universidad del Bío-Bío es un referente nacional e internacional de investigación avanzada en edificación sustentable, con carreras de pregrado, postgrado, laboratorios tecnológicos, ensayos y prototipajes de sistemas constructivos. En ese contexto, desde el año 2018 la UBB, cuenta con una infraestructura, equipamiento y experiencia inicial, pionera en Latinoamérica y en Chile para generar paquetes tecnológicos de manufactura aditiva en hormigón. Desde hace cinco años desarrolla construcción impresa-3D en hormigón con un robot industrial, el cual permite imprimir elementos a tamaño real, y la próxima implementación de una impresora-3D de gran escala, constituyendo el equipamiento más avanzado de Latinoamérica en el área, por lo que se ha propuesto promover la industrialización de viviendas impresas-3d en hormigón apropiadas para Chile.

La Universidad del Bío-Bío en Campus Concepción, instalará en agosto de este año una impresora industrial-3D para viviendas completas y otros elementos constructivos, permitiendo alcanzar mayor nivel de madurez tecnológica de proyectos, con prototipaje a escala real. Este equipo, un pórtico de dimensiones aproximadas de 5x9x12 m permitirá imprimir volúmenes de forma continua hasta 3,5 m de altura, 6,5 m de ancho y 9 m de longitud, pudiendo además extender las dimensiones de largo. La gigantesca impresora-3D está adscrita al Laboratorio de Prototipaje PEP-Lab del Centro de Investigaciones en Tecnologías de la Construcción (CITEC -UBB) y fue adquirido a través de un proyecto FONDEQUIP- ANID EQM210225: Impresora industrial 3D, para prototipado a mayor escala de elementos funcionales y sistemas constructivos con mezclas cementicias optimizadas, liderado por la Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti del Depto. de Ciencias de la Construcción, por un monto cercano a las $M400.

Esta impresora completa un relevante repertorio de equipos de construcción aditiva que alberga el mismo laboratorio, constituido por un robot industrial de 2,5 m (KUKA KR120), montado sobre un riel de 7 m. de largo, pórticos de menor escala de 1×1 m, impresoras de arcilla y de plástico de alta calidad, junto con bombas de hormigonado, mezcladoras y extrusores. Además de modelación BIM, análisis estructural y diseño paramétrico, sostenido por un grupo multidisciplinario de investigadores de las Facultades Arquitectura, Construcción y Diseño, y de Ingeniería, quienes llevan cinco años liderando la investigación en este tema en el país y Latinoamérica, encabezado por el Dr. Rodrigo García Alvarado. Estas capacidades se integran además con todo el equipamiento de la Universidad del Bío-Bío en calidad de la construcción y edificación sustentable con más de 30 laboratorios de conformidad, monitoreo ambiental de viviendas, edificios piloto, etc. así como programas académicos posgrado reconocidos y acreditados y centros de investigación disciplinares.

Fig 1: Impresora Industrial UBB: BEM 1 PRO -7500 Be-More. 

Fig 2: Vivienda Prueba UBB.

El grupo de construcción aditiva de la Universidad del Bío-Bío ha ejecutado más de cincuenta elementos impresos, incluyendo mobiliario urbano funcional con bancas y jardineras, columnas, y muros de escala real, constituyendo récords nacionales de impresión en esa altura. Además, se han desarrollado procedimientos de diseño y modelación paramétrica, evaluaciones estructurales, diseños de mezclas para impresión trabajando en conjunto con empresas del rubro, quienes han apoyado el desarrollo tecnológico desde el año 2018; cementera CBB y aditivos químicos SIKA®, logrando reconocimientos internacionales en revistas científicas y ser finalista el concurso MarcoPolo 100 de innovación tecnológica de la construcción, en que se elaboraron prototipos para vivienda en Toronto, Canadá. Actualmente el equipo de investigadores estudia y avanzan en soluciones para los refuerzos estructurales para la capacidad antisísmica de las edificaciones impresas, en el diseño de viviendas sensibles al clima y las necesidades de distintos grupos de personas, y en mezclas cementicias con baja huella ecológica, considerando la incorporación de áridos reciclados en su matriz de diseño y adiciones como cenizas volantes u otros subproductos industriales, en concordancia con principios de Economía Circular y metas de carbono-neutralidad nacionales y globales.

Fig. 3: Muro impresión 3D, altura 2.20 m, Grupo Construcción Impresa UBB.

Fig 4: Prototipos Hormigón 3D, Grupo Construcción Impresa UBB.

De este modo, observamos que la transferencia de conocimiento e integración del desarrollo tecnológico de la manufactura aditiva es una valiosa oportunidad para el sector construcción, tanto para transformar e innovar en los actuales procesos constructivos como además como una oportunidad efectiva para la disminución de las brechas de productividad en Chile y de la activación de la industria de la construcción sustentable, atendiendo la Hoja de Ruta del Programa Estratégico Nacional en Productividad y Construcción Sustentable, Construye2025, en la cual se plantea introducir nuevas tecnologías y mejoramientos, incluyendo la industrialización de la construcción, mediante la identificación de sistemas, procesos y aplicaciones posibles a desarrollar, según el avance tecnológico y las necesidades e intereses locales (CORFO, 2016), junto a otras iniciativas nacionales.