La dramática desindustrialización de gran parte de Pensilvania durante las décadas de 1980 y 1990 dejó muchas áreas del estado con una gran necesidad de revitalización. Una vez que las comunidades vibrantes y bulliciosas se han dejado en desorden. Calles deterioradas, fábricas y edificios abandonados y escaparates vacíos se encuentran en ciudades como New Kensington, Pensilvania, una ciudad ubicada a 18 millas al noreste de Pittsburgh.

Esther Obonyo, profesor asociado de diseño de ingeniería e ingeniería arquitectónica, recibió $ 25, 000 de los Institutos de Energía y Medio Ambiente de Penn State para diseñar y probar un nuevo material compuesto para techos. El proyecto es parte de una iniciativa de desarrollo económico en curso en la ciudad de New Kensington. La iniciativa fue estimulada por una subvención inicial de Invent Penn State que financió la creación del centro empresarial y espacio de coworking Corner LaunchBox de Penn State New Kensington. una piedra angular para los esfuerzos de revitalización y desarrollo de la ciudad.

A través de Corner Launchbox, El rector del campus de Penn State New Kensington, Kevin Snider, está trabajando para atraer nuevos negocios a la comunidad destacando el mercado inmobiliario asequible de New Kensington. Un objetivo del programa es encontrar formas rentables de mejorar y modernizar los elementos de construcción en mal estado para ayudar a fomentar el crecimiento empresarial en el área.

Para recopilar datos sobre los elementos de construcción, Los representantes de Penn State New Kensington han estado trabajando con los funcionarios de la ciudad para involucrar a los miembros de la comunidad en la conversación sobre mejoras. Un panel formado por Obonyo; Snider; Clive Randall, director del Instituto de Investigación de Materiales (MRI) y profesor de ciencia e ingeniería de materiales en Penn State; y Steve Leonard, un gerente de innovación basado en la industria, también dedicó un tiempo a discutir el problema y las posibles soluciones durante el Día de Investigación de Materiales 2017 de MRI en octubre.

Los datos y la información recopilados señalan los problemas de los techos con goteras como una de las principales prioridades para mejorar los edificios locales en el área de New Kensington.

Con la ayuda de los co-investigadores Randall, Snider, y Ali Memari, Cátedra Bernard y Henrietta Hankin en Construcción de Edificios Residenciales, director del Centro de Investigación de Vivienda de Pensilvania y profesor de ingeniería arquitectónica e ingeniería civil, Obonyo espera solucionar este problema.

Según el Centro de Innovación Ambiental en Techos, cada año se instalan casi 4 mil millones de pies cuadrados de cubiertas para techos solo en los Estados Unidos. El trabajo de techado de edificios existentes representa cerca de 3 mil millones de pies cuadrados.

Debido a que los materiales de construcción pueden equivaler a un tercio del costo total de construcción, Obonyo y su equipo están trabajando en un concepto que utiliza materiales innovadores, reduce costos, reduce los costes energéticos y optimiza el uso de recursos.

El modelo conceptual inicial del equipo, se instalará una membrana de tipo caucho como terpolímero de etileno propileno dieno (EPDM) encima de la vieja, tejados con goteras. Los paneles de aluminio desempeñarán un papel similar al de lastre para evitar el movimiento. Para producir energía, Se unirá a los paneles una capa de células solares fotovoltaicas de película delgada.

"Creemos que nuestra solución multifuncional propuesta es más rentable porque aborda los problemas de durabilidad relacionados con la humedad existentes, al mismo tiempo que mejora la eficiencia energética y la sostenibilidad medioambiental de las envolventes de los edificios, "Dijo Obonyo.

Tanto las simulaciones como las pruebas de laboratorio se utilizarán para determinar la practicidad del modelo en lo que respecta a la impermeabilización, aislamiento y minimización de la condensación. El equipo de investigación utilizará los datos recopilados para refinar el prototipo inicial y ofrecer un Sistema de recalentamiento sostenible y productor de energía.

Obonyo también busca investigar desafíos adicionales que New Kensington enfrenta actualmente en el futuro. Cimientos desmoronados; problemas con las aguas residuales, agua y energía; espacios para el envejecimiento; y la demografía de la fuerza laboral y las experiencias educativas significativas en el sistema escolar K-12 se elevan a la cima de su lista de proyectos.

"El uso transformador de materiales de construcción sostenibles generaría importantes beneficios financieros, reducir los costos de construcción al tiempo que se mejora el uso de materiales escasos [en el área], "Dijo Obonyo.