Cuatro eco materiales derivados de la Guadua en forma de tableros

1. Simposio “ LA GUADUA: EL ORO DE LOS ANDES”

2. Energía y desastres naturales. 8´
Industrialización del bambú. 5´
Eco materiales en la UCSG – SENESCYT. 15´
Jorge A. Morán Ubidia
ECUADOR

3. Energía y desastres naturales. 8´

4. ¿ ENERGÍA..?
TODO LO QUE PRODUCE: CALOR, LUZ, MOVIMIENTO,…ETC.
• LEÑA Y CARBÓN VEGETAL: NO RENOVABLES
• EL VIENTO
• EL SOL
RENOVABLES….LIMPIAS Y LA INSTALACIÓN ??
• LAS OLAS
• OTRAS
• LA ENERGÍA NUCLEAR: LIMPIA …..PERO……….
• FUERZA HUMANA PURAS, RENOVABLES,
• FUERZA ANIMAL LIMITADAS y TEMPORALES
• COMBUSTIBLES FÓSILES …..NO RENOVABLES !!!!
(petróleo, gas y carbón de piedra)

5. Los precursores de la energía
James Watt 1765. La máquina de vapor George Stephenson 1829. Ferrocarril
a leña y carbón vegetal a vapor con carbón de piedra o de
mina.

6. EXTRAER, TRANSFORMAR , TRANSPORTAR Y USAR,
MATERIAS PRIMAS EN LOS MATERIALES DE
CONSTRUCCIÓN DEMANDAN ENERGÍA
A MAYOR ENERGíA USADA MAYOR
EMISIÓN DE CO2 A LA ATMÓFERA
EL CO2 Y OTROS GASES, OCASIONAN EL
EFECTO FÍSICO LLAMADO INVERNADERO
EL EFECTO INVERNADERO ES PRINCIPAL
CAUSA DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
EL CALENTAMIENTO GLOBAL ES CAUSA
DEL CAMBIO CLIMÁTICO
Y EL CAMBIO CLIMÁTICO ES CAUSA DE
LOS DESASTRES NATURALES

7. El impacto ambiental de un material de construcción y
su valoración ecológica
ENERGÍA INCORPORADA
EN EL MATERIAL
Desde la extracción de la materia prima
..transformación..uso…transporte.. etc en
Varias Unidades. M j / Kg
VALORACIÓN
CICLO DE VIDA DEL MATERIAL
Desde su fabricación hasta su
disposición final (se estima en
años)

8. un ejemplo
Material de construcción: aluminio

9. ENERGÍA
Transformación de la bauxita
ENERGÍA ENERGÍA
para producir aluminio
ENERGÍA
ENERGÍA
ENERGÍA
ENERGÍA
ENERGÍA

10. Energía Incorporada Emisiones de CO2
Material
Aluminio virgen 191,00 3,0847
Poliestireno expandido 117,00 1,8896
Goma sintética: goma sintética general 110,00 1,7765
Polietileno Alta Densidad 98,20 1,5859
Tubería sintética PE/PP Baja Densidad 90,00 1,4535
Poliuretano rígido 72,20 1,1660
Cobre sin reciclar 70,00 1,1305
Perfiles PVC: PVC general 66,00 1,0659
Láminas impermeabilizantes Poliéster 53,70 0,8673
Acero virgen 32,00 0,5168
Vidrio: vidrio sencillo 15,90 0,2568
Hormigón (acero reciclado) 10,10 0,1631
Teja de fibrocemento 9,50 0,1534
Enfoscado de Cemento 7,80 0,1260
Tabique cartón-yeso prefabricado 6,10 0,0985
Guarnecido de yeso 4,50 0,0727
Ladrillo cerámico 2,50 0,0404
Madera secada al aire 1,20 0,0000
Corcho láminas 0,20 0,0032
Fuente: Architecture and the enviroment. Comparison of builoding elements-Life cycle analysis New Zealand Institute of Architects y
elaboración propia. Arquitectura sostenible y Aprovechamiento Solar. María Jesús González Díaz. Ed. Era Solar

11. Por c / Kg de material producido,
se emite N Kg de CO2 al espacio
La energía es la clave
A más energía utilizada mayor emisión
de CO2

12. INDUSTRIAS PESADAS:
ALTO CONSUMO DE
ENERGÍA
INDUSTRIAS
LIVIANAS
HERRAMIENTAS
MANUALES

13. TODO OBJETO QUE HACE EL HOMBRE (maquinarias
herramientas, materiales de construcción, muebles, canastas, etc.etc.)
DEMANDAN ENERGÍA…….
M j / Kg
M j / Kg
M j / Kg

14. En todos y cada uno de los
materiales de ejemplo, hay
ENERGÍA INCORPORADA

15. CICLO DE VIDA DEL
MATERIAL

16. Ciclo de vida de los materiales
de construcción
• Extracción de la materia prima (equipos,
alteración del entorno, contaminación, afectación a la naturaleza en
• todas sus formas.)
• Producción (equipos, ruido, desperdicios, energía….)
• Transporte (en todas las fases y formas de transportación)
• Puesta en obra (contaminación auditiva y visual ,
desperdicios)
• Deconstrucción (contaminación en todas sus formas)
y si hay reuso reciclaje repetición del ciclo en varios niveles)

17. Material Vida estimada (años)
Vidrio 4000 -1000 000
Mosaico de cerámica 100
Piso de roble ó pino 100
Tablarroca y enyesado 65 – 70
Paredes de vinilo 50
Techo de tejas planas 50
Techo de tejas 40 – 100
Madera tratada 30 – 40
Paredes de aluminio 25 – 50
Patio de concreto o ladrillo 25 – 30
Canaletas 25 – 30
Paredes de madera De 20 años a la duración total del inmueble
Hojas o mosaicos de vinilo 20 – 30
Techo de metal 20
Techo de asfalto 15 – 30
Laminado 15
Plataforma de madera 10 – 15
Pintura (interior y exterior) 5 – 10
Ladrllo Lo que dure el inmueble
* Reciclaje del vidrio. Dirección: www.tierra.org/spip/IMG/pdf/AdT_reciclaje-Vidrio-2.pdf.Consultada el 8 de diciembre del 2009

18. A mayor ciclo de vida
MÁS tiempo en volver a la tierra y por
tanto MAYOR contaminación

19. PRINCIPALES CAUSAS DEL CALENTAMIENTO GLOBAL
25 %
INDUSTRIA DEL
TRANSPORTE
50 %
INDUSTRIA DE LA
CONSTRUCCIÓN 25 %
Cada m2 de edificación OTRAS
INDUSTRIAS
convencional, representa 7 TM
de CO2 emitidas al espacio

20. Industrialización del bambú. 5´

21. Tasa de energía para la producción de
materiales de construcción (ECO-COSTO)
Material Unidad Valor
Bambú MJ / m3 por 30
N/mm2
Madera MJ / m3 por 80
N/mm2
Hormigón MJ / m3 por 240
N/mm2
Acero MJ / m3 por 1500
N/mm2
Prof. Jules Janssen
Eindhoven University (NL)

22. TRANSFORMACIONES DEL BAMBÚ EN ASIA
Laminado
Vertical
Laminado Horizontal
Aglomerado
Mat board
(ESTERAS)
Long Teng
Moso Bambú
Wood Bamboo
Phyllostachys pubescens

23. Un mismo material con diferente eco costo
TECNOLOGÍA Ejemplo: bambú 8.Wood bamboo
EQUIPOS +
COMPLEJOS 7.Long Teng
6. Laminados
5.Aglomerados
4.Mat board
¿… ?
2. Estera manual
1. Cortados a machete
> COSTO
0. Estado natural > ENERGÍA INCORPORADA
> EMISIÓN DE CO2
> CONTAMINACIÒN

24. En Asia se fabrican desde hace 40 años y hasta el presente, antiguos
y nuevos productos derivados del bambú.
Los productos de Asia requiere mayor cantidad de energía, expresada
en maquinarias, equipos, herramientas.
Los productos de bambú fabricados en Asia………. ¿ son acaso
eco materiales?
La tecnología en forma procesos y maquinaria es exportada a todo
mundo..
Sin embargo, luego de años de importar maquinarias y procesos,
todavía no se logra “una industria” de alta productividad de laminados
de bambú… y si se logra..entonces los costos de los similares y que
llegan desde ASIA son más baratos que los que se producen en
nuestro continente. El caso de “Acero Vegetal” en Ecuador es un
testimonio.

25. Eco materiales en la UCSG – SENESCYT. 15´

26. Definición de Eco Material (*)
• Por Eco Material se define al material de
construcción: viable, tanto en el aspecto ecológico
como en el económico.
• Ser resultados de diseños que cumplan las
siguientes condiciones:
Ser recursos de una región o localidad, que al ser
explotados y transformados racionalmente, posean
condiciones de calidad y eficiencia, con menor
afectación al ambiente.
•También pueden ser resultado del reciclaje de
materiales.
(*) III Conferencia Internacional de Eco Materiales. Nov.2005. La Habana-Cuba.

27. Características de los eco materiales
• Accesibles y económicos
• Materias primas del entorno y renovables
• De menor peso
• Conductividad e inercia térmica (en función del clima)
• Resistencia a esfuerzos físicos y mecánicos
• Resistencia razonable a la humedad
• Aislantes acústicos
• Aptitud para acoplarse con otros materiales
• Durables
• Aspecto estético positivo
• Reducida energía incorporada
• Reciclables

28. SOSTENIBILIDAD DE LOS ECO MATERIALES
No afecten la vida, el aire, Con alternativas de costos
el suelo, el agua… y al alcance de todos
Amigables Económicos
Eficientes Sociales
Con calidad y
responsabilidad técnica Para mejor calidad de vida

29. HIGH
E C O COSTO TECH
OTROS
MJ / m3 X N / mm2
2500 ALUMINIO
MATERIALES
CONVENCIONALES
1 500 ACERO
MATERIALES
TRADICIONALES ECOMATERIALES
240 HORMIGÓN
80 MADERA
30 BAMBÚ
>C O S T O
> Energía incorporada
> Contaminación
> Emisión CO2

30. Composición de los ECO MATERIALES
Materiales Materiales
ECO MATERIALES
Tradicionales “Modernos”
• TIERRA
• BAMBÚ • ACERO
• MADERA • CEMENTO
• FIBRAS • ALUMINIO
• HOJAS
80-90%
• VIDRIO
• OTROS • OTROS

31. Proyecto de Investigación
Diseño y Desarrollo de nuevos materiales de construcción
4 PRODUCTOS 2 PRODUCTOS 1 PRODUCTO

32. La idea principal…..
TRANSFORMAR CAÑAS ROLLIZAS EN SUPERFICIES PLANAS Y
FUERTES………SIN DESPERDICIOS….SIN EQUIPOS COMPLEJOS
NOTA:
SIN IMITAR A ASIA EN MÁQUINAS Y PROCESOS..

33. Otra idea importante
BUSCAR RESPUESTAS EN EL SABER TRADICIONAL
DE LOS CAMPESINOS DE ECUADOR Y COLOMBIA EN
SUS FORMAS ANCESTRALES DE TRANSFORMAR LA
GUADUA.

34. 4 TRANSFORMACIONES TRADICIONALES QUE REALIZA EL
CAMPESINO
• ESTERILLA O CAÑA PICADA
• MEDIAS CAÑAS
• TRIPA DE LA CAÑA PICADA
• CINTAS DE PACHINCHE
GUADUA ANGUSTIFOLIA

35. UN OBJETIVO FINAL
CONVERTIR A LAS COMUNIDADES CAMPESINAS EN
PROVEEDORES DE MATERIA PRIMA SEMI
ELABORADA Y ASÍ MEJORAR SUS INGRESOS.
¿Qué pueden hacer?
SELECCIONAR, CORTAR, CURAR DE FORMA NATURAL Y
QUÍMICA, SECAR, DIMENSIONAR Y TRANSFORMAR A CAÑA
PICADA, MEDIAS CAÑAS, TRIPAS, ESTERAS Y TRANSPORTAR A
LAS PLANTAS PARA EL PROCESO FINAL

36. TRANSFORMACIONES DEL BAMBÚ EN ECUADOR
UCSG – SENESCYT
Caña picada
Latas de Caña
Cintas de Caña
Residuos
Caña Guadua
Guadua Angustifolia de Caña
Kunt

37. PREPARACIÓN DEL TABLERO PLAS BAM PARA EL PRENSADO

38. 8) PRENSADO
PROCESO DE PRENSADO

39. EXTRACCIÓN DEL TABLERO

40. 1. ECU BAM: Tablero estructural.
Usos: entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes
estructurales.
Ecu
1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm

41. 2. PLAS BAM: Tablero estructural.
Usos: entrepisos, tabiques ext. e int. puertas, muebles, componentes
estructurales.
1.22 m x 2.44m. Esp. 2 a 3,5 cm

42. 3. TRIP BAM: Tablero ligero
Usos: cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,
tabiques ligeros para separación de espacios,
1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm

43. 4. ESTER BAM: Tablero ligero
Usos: cielos rasos, recubrimientos decorativos para paredes,
tabiques ligeros para separación de espacios,
1.22 m x 2.44m. Esp. 1 a 1.5 cm

44. RESULTADOS ENSAYOS
FÍSICOS Y MECÁNÍCOS

45. PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ECO MATERIAL PLAS BAM
Escuela Superior Politécnica del Litoral ESPOL

46. PROPIEDADES MECÀNICAS DEL ECO MATERIAL PLAS BAM
Escuela Superior Politécnica del Litoral ESPOL

47. ALGUNAS MÁQUINAS Y EQUIPOS
DE LA PLANTA PILOTO DE ECO MATERIALES

48. ECUBAM
Esterilladora o picadora automática de caña: pica, abre
y limpia la guadua rolliza
Equipo SUPER MAQUINA: PICA , ABRE,en el NUDOS Y LIMPIA LA CAÑA de Investigación
diseñado y construido SACA marco del Proyecto

49. REC-CEL Y PLAC-CEL
PRENSAS DE 30 T PARA EXPERIMENTACIÓN (3 UNIDADES)
PRENSA Y MOLDE PARA ENSAYOS

50. ECUBAM – PLASBAM – TRIPBAM - ESTERBAM
PRENSA – 100 TONELADAS – CON PRESIÓN VERTICAL
Y LATERAL. SUPERFICIE UTIL: 150X100CM

51. ECUBAM – PLASBAM – TRIPBAM - ESTERBAM
PRENSA - 300T- CON PRESION VERTICAL Y LATERAL.
PRENSA PARA SUPERFICIE ÚTIL –DE TONELADAS –
LAMINADOS Y PLANCHAS 300 1.22 m x 2.44 m
SUPERFICIE UTIL 122X244CM
Diseñada y construída sobre pedido del Proyecto

52. ECUBAM – PLASBAM – TRIPBAM - ESTERBAM
LATILLADORA DE GUADUA
LATILLADORA – MEDIAS CAÑAS – CUARTOdos partes longitudinales.
Modificada para abrir en DE CAÑAS – SEXTO DE CAÑAS

53. CÁMARA DE ENVEJECIMIENTO
Diseñada y construida para el Proyecto
CAMARA DE ENVEJECIMIENTO

54. ENSAYOS DE NUEVOS PRODUCTOS
EN PROCESO (*)
( * ) 2DA. FASE DEL PROYECTO JULIO 2011 - JULIO 2012

55. ENSAYOS: Tableros rellenos con diversos materiales reciclados
para uso en aislamientos acústicos, térmicos, etc.
Relleno de poliestireno
Relleno de cartón celular
Relleno de poliuretano
de baja densidad
Relleno de madera de balsa
Tamo de arroz

56. ENSAYOS: Tejas y planchas onduladas para cubiertas con Ester
Bam y Trip Bam (12.5 x 25 cm y 50 cm x 50 cm) Meta: 1.22 x 2.44 m
USO DE ESTER BAM USO DE TRIP BAM
Tamo de arroz

57. ENSAYOS: tableros estructurales a partir del Plas Bam
Uso de fibras y materiales intermedios
Fibras de guadua
Estopa de coco
Tamo de arroz

58. ENSAYO: Obtención de bambú macizo o wood bamboo
Probeta: 12.5 x 25 cm Densidad: 1.15 g /cm3 Prensa: 30T

59. ENSAYOS: elementos estructurales a partir del Plas bam

60. ENSAYO: Viga estructural partir de Plas bam

61. ENSAYO: Componente constructivo
Sistema de piso con piezas estructurales de
Plas bam y Ecu Bam

62. ENSAYOS: Componente constructivo estructural para sistemas de pisos
y estructuras de cubiertas con Plas bam y laminados de guadua
PLAS BAM
LAMINADOS DE GUADUA

63. Eco material del Proyecto
Placas y recubrimientos ignífugos.
PLAC CEL y REC CEL

64. COMBUSTIÓN DE PLAC-CEL A 900 CO
APLICACIÓN DE LLAMA DIRECTA

65. COMBUSTIÓN SOBRE PROBETA DE GUADUA, RECUBIERTA
POR EL INTERIOR CON REC CEL

66. NOTAS:
• La Primera Fase del proyecto culminó el 23 de junio del 2011.
• La evaluación de cumplimiento por actividades, objetivos y calidad
realizada por SENESYT alcanzó el 99.6 %
• El costo de la Primera Fase del Proyecto fue de 1 millón de USD
(el Estado ecuatoriano financió el 80% y la Universidad el 20%)
• La Segunda Fase del proyecto se inició el 1 de Julio del 2011
financiada por la universidad .
• La patente de los 7 productos está en diferentes niveles:
realizados los referentes a marcas, procesos y en trámites las de
productos (El estado es dueño del 70% y el 30% es de la Universidad)
• Patentes de algunas herramientas y equipos, entre ellos la máquina
esterilladora.
Tamo de arroz

67. www.eco-materiales.net

68. ……gracias !!