Para su proyecto de maestría, Joseph Desruelle ideó un plan para reutilizar barras de acero de torres eléctricas desmanteladas para hacer un nuevo techo para la estación de tren de Lausana. Este enfoque sigue siendo teórico, pero reutilizar materiales de esta manera algún día podría convertirse en algo común.

Para su proyecto de maestría en ingeniería civil, Joseph Desruelle ideó un proyecto para contar y clasificar miles de barras de acero de torres eléctricas desmanteladas, y utilizar sus propiedades mecánicas para diseñar un nuevo techo de estación de tren. El proyecto de Desruelle fue supervisado por Corentin Fivet en el Structural Xploration Lab (SXL) de EPFL, con sede en el smart living lab en Friburgo, y Aurelio Muttoni en el Structural Concrete Laboratory de EPFL (iBeton). y su defensa oral tuvo lugar el 22 de marzo.

El enfoque que utilizó Desruelle forma parte de una nueva línea de investigación en ingeniería civil:la reutilización de elementos estructurales en su forma bruta (barras y sistemas de acero, vigas de madera, etc.) al final de su vida útil, en lugar de reciclarlos o desecharlos. La reutilización de materiales de esta manera reduce la huella de carbono incorporada de los nuevos edificios, ya que el 71% de sus emisiones de gases de efecto invernadero provienen de la extracción y producción de materiales y la fase de construcción. El enfoque también reduce la cantidad de residuos producidos por el sector de la construcción, que representa alrededor de un tercio de todos los residuos producidos en Europa. Finalmente, la reutilización de materiales tiene la ventaja de preservar recursos naturales finitos.

A pesar de todos esos beneficios, se ha realizado poca investigación en este campo, y ha habido pocas aplicaciones prácticas para demostrar su valor. Por eso Desruelle inició su estudio con un análisis teórico que tiene como objetivo facilitar este enfoque. Desarrolló un algoritmo de optimización que permite diseñar una estructura, como un puente o un edificio, utilizando cualquier tipo de elementos estructurales reutilizados. El ingeniero ingresa la cantidad de elementos disponibles para su reutilización y su tamaño, masa, geometría y propiedades mecánicas, y el algoritmo propone un diseño óptimo que minimiza la cantidad de materiales requeridos, sin generar desperdicio adicional pero dejando espacio para la creatividad. En su estudio teórico, Desruelle se basó en el trabajo realizado por Jan Brütting, estudiante de doctorado en SXL.

Caso de estudio

En la segunda parte de su proyecto, Desruelle probó su proceso en un estudio de caso inspirado en el desmantelamiento de seis líneas eléctricas de alta tensión en el cantón de Valais. Esto potencialmente creará 18, 000 barras de acero por línea, de los cuales poco más del 80% serán reutilizables. Tomando estos componentes, Desruelle utilizó su algoritmo para rediseñar una estructura de techo de 200 metros de largo que cubre las vías y los andenes de la estación de tren de Lausana. Se impuso dos limitaciones principales:tenía que evitar cortar las barras de acero y tenía que reutilizar las conexiones existentes.

Al optar por un diseño modular, Desruelle también pudo asegurarse de que su techo reutilizara los módulos de las torres, sin desarmarlos. "Esta forma de reutilizar materiales tiene la ventaja de ahorrar mano de obra, ya que los componentes simplemente deben transportarse de un lugar a otro, ", dijo. Al final, el proyecto utilizaría solo el 20% de los materiales de las líneas de alta tensión, y reduciría el carbono incorporado en un 80% en comparación con la construcción de un techo idéntico utilizando materiales nuevos.

Sucede que los Ferrocarriles Federales Suizos están planeando realizar cambios en el dosel histórico de la estación de tren de Lausana como parte del proyecto para expandir la estación. Sin embargo, Desruelle deja claro que, ya que el techo está listado, no hay planes para reemplazarlo o convertirlo. Según los dibujos que ha recibido de los Ferrocarriles Federales Suizos, el dosel simplemente se extenderá para cubrir las plataformas más largas. Sin embargo, El proyecto de Desruelle podría usarse en otras aplicaciones, como para una planta de fabricación, un polideportivo o incluso un puente.

Realidad alternativa

"Todavía estamos en el ámbito de la realidad alternativa, "dice Corentin Fivet, quien supervisó conjuntamente el proyecto de maestría de Desruelle. "Hay varias cuestiones económicas y de responsabilidad civil por resolver. Sin embargo, desde el punto de vista de la ingeniería, queríamos mostrar eso, usando nuestras herramientas, Pronto será posible reutilizar elementos estructurales de una manera altamente eficiente para construir nuevas estructuras. La Unión Europea está invirtiendo mucho dinero en este campo de investigación, que considera una forma de crear puestos de trabajo e impulsar las economías locales. Soy optimista de que este enfoque pronto se convertirá en la opción obvia ".

Desruelle agrega:"El punto es cambiar la forma en que pensamos sobre la ingeniería civil, donde el paradigma actual podría resumirse como construirlo, lo usé, derribarlo y tirarlo, y avanzar hacia un enfoque de economía circular ". ¿Eso significa que los arquitectos tendrán que tener en cuenta los materiales disponibles en la etapa de diseño? Fivet, quien es arquitecto e ingeniero, está convencido de que lo harán, y ve un nuevo desafío en ello:"Los arquitectos usarán su creatividad para encontrar los mejores materiales reutilizables como base para la estructura y luego idear cómo usarlos de manera más efectiva". Este método podría haber sido de interés para Jean Tinguely, quien nació en Friburgo y cuyo museo se encuentra a pocos kilómetros del laboratorio donde se realizó esta investigación.