Al poco tiempo de inventarse el cemento, el empresario y prolífico inventor Thomas Alva Edison se obsesionó con él, considerándolo el material del futuro. En 1907, Edison ya era el quinto productor de cemento del mundo a través de la Edison Portland Cement Company. Uno de sus sueños más aventurados consistía en construir las casas del futuro con moldes de hormigón. Un molde completo de hormigón con todo lo que debería tener una casa: suelo, paredes, lavabos, fregadores, armarios e incluso los marcos de los cuadros.

De esta manera, bastaría con crear el molde de una casa completa y, a continuación, verterle un flujo continuo de hormigón. Edison creía que, gracias a su sistema, se construirían casas en pocas horas, y a precios muy económicos. Sin embargo, una serie de problemas técnicos irreversibles echaron por tierra las aspiraciones del empresario. Tal vez no era el momento tecnológico adecuado.

Si Edison viviera ahora probablemente se obsesionaría del mismo modo con las impresoras 3D, no ya capaces de construir casas completas desde cero, sino de concebir cualquier otra cosa, incluso órganos humanos funcionales.

En el caso de la construcción de casas, ya disponemos de la colosal KamerMaker, que emplea bloques de construcción que tardan alrededor de una semana en imprimirse cada unidad. Los bloques tienen una estructura interna en forma de panal que finalmente se llena de una espuma que alcanza una dureza similar al hormigón.

Esta tecnología aún se halla en la fase de investigación, pero ya está muy claro que este procedimiento cambiará por completo el sector de la construcción en las próximas décadas.

¿Mejor producción o mejor diseño?

En principio, los procedimientos de fabricación en 3D resultan más caros e ineficientes que otros métodos industriales ya implementados. Es decir, que las grandes ventajas de las impresoras 3D no residen tanto en la producción como en la posibilidad de ampliar las fronteras del diseño.

Por ejemplo, los diseños podrán compartirse en código abierto entre todos los que adquieran una impresora 3D, y a través de una organización similar a la que observamos en Wikipedia u otros proyectos de colaboración 2.0, los diseños se mejorarán entre todos, ose crearán diseños específicos para usos específicos.

Lo mismo sucede en el ámbito de la automoción. Las actuales cadenas de montaje resultan más rentables que la impresión de las piezas del coche en 3D, si bien la principal ventaja de una impresora 3D reside en que no necesita mantener grandes stocks de componentes ni largas cadenas de suministros, librándose de la inflexibilidad de la fabricación en cadena tradicional.

A juicio de algunos expertos, las desventajas en la impresión 3D podrían convertirse en ventajas en poco tiempo. Por ejemplo,Behrokh Khoshnevis, profesor de ingeniería industrial y sistemas, y director del Center for Rapid Automated Fabrication Technologies de la Universidad de Southern California, sostiene que la construcción de casas mediante impresión 3D se impondrá en el sector hacia 2025, tal y como explica el sociólogo Jeremy Rifkin en su libro La sociedad del coste marginal cero:

Cada una de estas impresoras gigantes costará centenares de miles de dólares, un precio muy bajo para un equipo de construcción. En principio será posible imprimir una casa nueva con un coste muy inferior al de la construcción convencional, porque el material compuesto es más barato y el proceso de infofabricación aditiva utiliza mucho menos material y mano de obra.

Los proyectos para alcanzar este estadio en la fabricación de casas mediante impresión 3D son numerosos. Por ejemplo, el laboratorio de investigación del MIT está estudiando la posibilidad de crear el armazón de una casa mediante impresión 3D, algo que se lograría en un solo día y prácticamente sin intervención humana. El equivalente en fuerza humana sería casi un mes de trabajo.

Es decir, que en el actual estado de la tecnología 3D, sus ventajas intrínsecas parecen abarcar solo cuestiones de diseño, no de producción, pero esto podría cambiar en apenas unos años, cuando el proceso sea más eficiente y barato.

De la producción a la autoproducción personalizada

Otra de las grandes ventajas que ofrecerá la impresión 3D a la hora de abaratar costes es que no se verá afectada por muchos otros factores que sí encarecen las técnicas convencionales de construcción, como el coste elevado del diseño de los planos, del material de construcción y del personal, y la enorme cantidad de tiempo que se emplea en la construcción de estructuras.

También se evitan los costes de transportar los materiales al lugar de la construcción. La impresión 3D puede emplear los materiales más baratos de la Tierra, como arena y roca, o prácticamente cualquier material de desecho. Todo de procedencia local, lo que, en conjunto, resulta mucho más sostenible.

Sirva como ejemplo el proyecto WinSun, una impresora que aplica capas de hormigón hasta conseguir la estructura deseada (si bien las partes deben ser ensambladas por obreros humanos). Cada una de las casas construidas mediante impresión 3D por Shanghai WinSun Decoration Design Engineering Co cuesta 5.000 dólares (unos 3.600 euros). Y la empresa ya es capaz de fabricar diez casas en solo 24 horas. Cada una tiene 200 m2 y han sido levantadas en Shangái, China. Además, están hechas a partir de residuos de construcción.

Skanska Rob Francis también se ha asociado con Foster + Partners y los ingenieros de la Universidad de Loughborough para crear el primer robot de hormigón estampado 3D en el mundo, capaz de imprimir componentes estructurales complejos con hormigón. Según sus propias declaraciones: «Esperamos alcanzar un nivel de calidad y eficiencia que nunca se ha visto antes en la construcción».

José Ángel Castaño, CEO de LEON3D, una compañía dedicada al desarrollo y distribución de tecnología de impresión 3D, también ha manifestado:

Las implicaciones de esto son infinitas, puesto que ya no es necesario esperar meses para contar con los primeros modelos para lanzar al mercado un producto, ya que el modelo tridimensional se puede enviar a cientos o miles de kilómetros de distancia para que desde cualquier lugar se convierta en un objeto. Así, mucha producción industrial será bajo demanda y viajará por la red, aparte de que cada persona podrá disponer de lo que llamamos ‘repuestos imposibles’.

Jeremy Rifkin se muestra todavía más optimista al respecto:

Por último, el coste marginal de la electricidad necesaria para alimentar la impresora 3D se podría acercar a cero usando fuentes locales de energía renovable.

Estas ventajas de la impresión 3D de casas también pueden extrapolarse a la fabricación de coches. En los coches pueden emplearse materiales casi gratuitos de procedencia local, evitando así el coste de transportarlos y almacenarlos in situ: salvo el chasis y el motor, la mayoría de las piezas de los coches que se fabrican en 3D, como en el Urbee, son de plástico. Estos vehículos se fabrican añadiendo capas en un proceso continuo, en lugar de basarse en montar piezas separadas, lo que acarrea menos material, menos tiempo y menos mano de obra. Una impresora 3D imprime la decena de piezas que componen la carrocería de un Urbee sin malgastar material.

Además, en el mundo de la automoción hay un gran interés por parte del cliente en la personalización y la exclusividad, características muy caras con el actual modelo de producción. Sin embargo, con la impresión 3D, además de evitarse las grandes inversiones de capital requeridas para equipar una fábrica, se podría producir vehículos con especificaciones diferentes para uno o varios usuarios con mucha rapidez y con poco coste adicional.

Las fábricas 3D también pueden estar radicadas en cualquier lugar con conexión a la infraestructura del Internet de las Cosas, lo que evita los enormes costes que suponen fábricas centralizadas, que deben transportar de un país a otro sus vehículos para la venta.

La impresión 3D, en definitiva, cambia el paradigma de la producción, inclinándola hacia la autoproducción personalizada, y propicia un modo de relacionarlos con el medio ambiente mucho más sostenible. Todavía es todo un ejercicio de prospectiva, y la prospectiva no siempre es fiable, pero al menos podemos ser optimistas con los pequeños avances que estamos realizando en dicha dirección.