Construção sustentável

Hyperion Robotics produz para Iberdrola a primeira estrutura de concreto sustentável, utilizando impressão 3D e materiais reciclados

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Para os membros da Hyperion Robotics, a "infraestrutura energética do futuro" envolverá necessariamente uma construção otimizada para ser mais rápida, mais barata e mais sustentável. Graças ao apoio fornecido pelo grupo Iberdrola - após ter sido escolhida como vencedora no Start-up Challenge Automatização da construção de instalações elétricas de transmissão junto com a Sensohive - a empresa finlandesa desenvolveu um projeto piloto pioneiro para a companhia elétrica no qual aplica sua solução de concreto armado com impressão 3D à construção de uma coluna de uma subestação elétrica.

Uma vez projetada e impressa a base de concreto nas instalações da Hyperion em Helsinki, o elemento foi transportado em novembro de 2021 para o local de provas de empresa sócia Peikko em Lahti, a 100 quilômetros de distância, onde foi instalado para a realização dos testes. A prova ao vivo, que teve a presença das equipes locais e de um engenheiro do grupo Iberdrola na Espanha, demonstrou que esta infraestrutura sustentável pode suportar 3 vezes sua carga de projeto - a quantidade máxima de força que pode ser aplicada a uma estrutura - utilizando apenas um quarto do material que se usa normalmente.

A produção automática e em larga escala dessas estruturas de concreto sustentável, aplicada a projetos de construção de todos os tipos, representará uma enorme otimização dos métodos tradicionais de construção em concreto armado. 

O CEO da Hyperion Robotics, Fernando de los Rios, nos contou em uma entrevista mais detalhes sobre sua start-up, seu projeto de inovação e a experiência da empresa colaborando com a Iberdrola. A colaboração tem sido completamente natural por se tratar de duas empresas que estão alinhadas em sua visão e missão de criar valor na sociedade de uma forma sustentável.

Como você apresentaria a Hyperion e sua equipe?

A Hyperion Robotics é uma empresa líder em tecnologia na transição para a construção sustentável e automatizada. Nossa equipe é composta por especialistas procedentes tanto da pesquisa como da indústria, em campos como arquitetura, construção, engenharia, impressão 3D e automação.

Somos apaixonados pela construção e de como a tecnologia influencia a forma como construímos. É por isso que estamos convencidos de que a construção de concreto precisa se transformar para tornar a indústria mais eficiente, segura e sustentável.

Em que consiste o projeto com o qual vocês ganharam o Start-up Challenge da Iberdrola?

Neste Challenge, que nos deu muita alegria por ter vencido, a Iberdrola nos pediu que automatizássemos e otimizássemos a produção de estruturas de concreto nas subestações de suas centrais elétricas. O objetivo de nosso projeto de impressão 3D era reduzir o custo, o tempo de entrega e as emissões de CO₂ ou a pegada de carbono em comparação com os métodos tradicionais. Graças à impressão de bases otimizadas, com 75% menos materiais, conseguimos ter sucesso nesses três aspectos.

Vencer este desafio e poder trabalhar com a Iberdrola, uma das principais empresas de energia renovável, foi muito importante e uma grande experiência. Esperamos agora continuar nossa cooperação e expandir a implementação da nossa tecnologia em outros projetos energéticos e industriais em todo o mundo.

Quais são as principais vantagens de sua solução de impressão 3D com um braço robótico? 

Nossas microfactories (como chamamos cada uma das pequenas "fábricas" que compõem um braço robótico) combinam os benefícios da automação e otimização do design da impressão 3D com o aspecto de sustentabilidade e reutilização de materiais residuais. 

Em termos geral, isto pode ajudar nossos clientes a economizar 50% nos prazos de entrega dos projetos, até 20% nos custos do projeto e melhorar a segurança e minimizar os riscos, reduzindo a intervenção humana e simplificando a logística.

Além disso, reutilizando materiais residuais de diferentes fluxos industriais para criar a "tinta" para esta impressão, conseguimos desenvolver uma série de misturas de concreto - como o geopolímero - que substituem tanto o cimento quanto seus associados, reduzindo as emissões de CO₂ em até 90 % e seguindo um modelo de economia circular.

O que torna este tipo de fundação mais sustentável? 

Algumas das razões pelas quais conseguimos obter economias de aproximadamente 90% do CO₂ associado, em comparação com as fundações tradicionais, são:

• O uso de 75 % menos materiais graças à otimização topológica da impressão 3D, que através da análise estrutural reduz o peso de uma peça enquanto aumenta sua resistência.

• O uso de materiais reciclados de resíduos, reduzindo a proporção de cimento.

• A redução de CO₂ da logística através da diminuição de materiais que requerem transporte até o local.

• A minimização do desperdício no processo de construção por não necessitar de moldes de cofragem.

Como é testada a confiabilidade dessas estruturas impressas em 3D?

A impressão 3D é uma tecnologia relativamente nova, por isso estamos cientes de que requer testes de confiabilidade extra. Na Hyperion, sempre seguimos um rigoroso regime de provas com nossa equipe interna e com a ajuda de instituições respeitáveis, como a Eurofins, para cumprir com os códigos e normas de construção. 

Neste projeto com a Iberdrola, os testes dos materiais e da fundação in-situ nas instalações da Peikko revelaram uma resistência três vezes maior do que os requisitos de engenharia para essa peça. Isso representa algo bastante impressionante, pois pudemos executá-lo com um quarto dos materiais que seriam utilizados em uma fundação tradicional.

Qual é o modelo de negócios da Hyperion Robotics?

Nosso produto principal, a micro-factory, é uma solução integral para a produção de estruturas de concreto otimizadas para serem mais eficientes e sustentáveis.

Por um lado, vendemos nossa solução de micro-factory a empreiteiros para que eles realizem seus próprios projetos ou construções. Por outro lado, alugamos nossas micro-factories a clientes industriais como a Iberdrola para projetos específicos ou por períodos específicos. No segundo caso, realizamos parceria com um empreiteiro local que ajuda nossos clientes a executar seu projeto.

Junto a isso, somos capazes de ajudar nossos clientes a reciclar materiais residuais e reutilizá-los em suas construções de concreto sustentável. Também fornecemos serviços de otimização de projeto, engenharia e suporte técnico.

Qual é o cliente ideal ou a indústria alvo deste projeto?

Neste caso específico, a Iberdrola tem sido nosso cliente e Peikko  nosso colaborador, que forneceu os componentes de aço e nos ajudou na execução do projeto. Há uma grande oportunidade para este tipo de construção no setor de energias renováveis, como no caso de um cliente como Iberdrola, mas bases como esta também podem ser encontradas em todos os tipos de projetos industriais, de infraestruturas, obras civis e construção em geral.