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Madera más fuerte y ligera que el acero: el material que puede revolucionar la construcción mundial

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El acero ha sido uno de los grandes pilares de la construcción moderna, pero su impacto medioambiental es terrorífico: la producción de una sola tonelada emite cerca de dos toneladas de CO₂. Su uso también es caro y complejo. Ahora, un material inventado en 2018 en la Universidad de Maryland que ofrecerá una alternativa radicalmente superior este mismo año. Su nombre es Superwood, una madera producto de 8 años de investigación con una resistencia a la tracción 50% mayor que el acero y una relación resistencia-peso diez veces superior. Y no sólo es más ligera y resistente, sino que también fija el carbono. InventWood, la empresa que lo comercializa, acaba de anunciar que comenzará la producción en masa en un par de meses.

“Hemos dedicado años a perfeccionar nuestro proceso de reconfiguración molecular para mantener las extraordinarias propiedades demostradas en el laboratorio, logrando que el proceso sea viable comercialmente”, me cuenta Alex Lau —cofundador y presidente ejecutivo de InventWood—por correo electrónico.

La compañía fue fundada en 2016 por el Dr. Liangbing Hu en la Universidad de Maryland, después de que desarrollara madera transparente el año anterior y reconociera el potencial de uno de los materiales fundamentales de nuestra civilización para crear nuevos supermateriales revolucionarios. “Lo que comenzó como un trabajo académico pionero evolucionó a través de varias iteraciones”, afirma Lau. Después de inventar una madera transparente llegó el predecesor de Superwood (supermadera en inglés) en 2017, documentado en un artículo de Nature de 2018 que reveló un método para transformar la madera común en una sustancia que rivaliza con las aleaciones de titanio.

Durante este tiempo, el Dr. Hu se centró en seguir refinando la tecnología y en reducir los costes de fabricación. En 2021, Lau reconoció que la tecnología había alcanzado la madurez suficiente para su comercialización a gran escala. “En ese momento, ayudé a reunir un equipo completo para poner en marcha el proceso de fabricación”, explica. “Desde 2021, nos hemos centrado intensamente en crear un proceso escalable y en garantizar los estándares de calidad necesarios para llevar Superwood al mercado”.

Cómo se fabrica

El proceso tiene dos pasos. Primero, la lignina —un polímero que hace rígida la madera y le da su tono marrón— se disuelve parcialmente utilizando varios productos químicos de la industria alimentaria. Como señaló Orlando J. Rojas, profesor de la Universidad Aalto de Finlandia, cuando el Dr. Hu publicó el descubrimiento en 2018, la clave reside en eliminar la cantidad justa de lignina para maximizar la unión por un puente de hidrógeno entre las fibras de celulosa sin comprometer su integridad estructural. A continuación, la madera se comprime a 65,5 °C, colapsando su estructura celular en una matriz extremadamente densa. El resultado es un material cinco veces más fino que el original, pero 12 veces más resistente y 10 veces más duro.

Esta reconfiguración molecular elimina las debilidades inherentes de la madera. La madera natural es porosa y propensa a la putrefacción, pero las fibras de celulosa densamente empaquetadas de Superwood crean una barrera contra la humedad, las termitas y los hongos. Su clasificación de resistencia al fuego es la más alta que existe y no usa retardantes de llama químicos. Su densidad es tan alta que priva a las llamas de oxígeno para hacer que la madera se queme. Las pruebas de laboratorio demostraron también su resistencia balística: un proyectil atravesó la madera sin tratar, quedándose a mitad de camino en un bloque de Superwood del mismo grosor que la primera. A diferencia del acero o la fibra de carbono, Superwood no requiere una fundición intensiva en energía ni resinas sintéticas.

Inicialmente, se tardaban semanas en fabricar una sola tabla de Superwood, pero el equipo de Inventwood optimizó el proceso a solo unas horas, lo que permite la producción a granel del material. 140 patentes más tarde, están a punto de comenzar la producción.

Producción industrial

Lau me cuenta que la primera planta de la empresa en Frederick, Maryland, producirá anualmente un millón de pies cuadrados de Superwood a partir de este verano, centrándose inicialmente en acabados interiores para proyectos comerciales y residenciales de alta gama. Una segunda fase en otoño de 2025 introducirá paneles de calidad para exteriores para revestimientos y tejados. Él prevé vigas y columnas estructurales dentro de unos años, pendiente de certificación. Su plan es construir “una planta más grande que se ampliará a más de 2,7 millones de metros cuadrados, lo que permitirá su uso en infraestructuras y grandes construcciones”, añade Lau.

Según Lau, los constructores pueden cortar, taladrar y fijar Superwood con herramientas de carpintería estándar, aunque su densidad puede exigir técnicas ajustadas. “No se requieren herramientas especializadas, lo que facilita su adopción”, asegura Lau. La estabilidad del material minimiza la deformación, y los revestimientos poliméricos permiten su uso en exteriores sin sacrificar la estética.

Sus fibras comprimidas profundizan los patrones naturales de las vetas, produciendo acabados similares a las maderas duras tropicales.

Lau no quiso revelar todavía ninguna información sobre el precio, limitándose a señalar que el precio inicial de Superwood será competitivo con las maderas duras tropicales de primera calidad y las maderas híbridas, materiales compuestos de madera y otros materiales como acero, hormigón u otros tipos de madera. Esto significa que, kilo por kilo, será mucho más caro que el acero en este momento, más de diez veces de hecho: entre 27,5 y 55 € por kilo de Supermadera, frente a los 2,2 a 4,4 € por kilo del acero.

También hay que tener en cuenta su resistencia a la corrosión, además del hecho de que se puede construir un edificio entero con Supermadera y eliminar la necesidad de otros materiales. Luego está el coste económico y medioambiental de los retardantes de fuego químicos: sencillamente no hacen falta. Además, dado que la madera procede del sistema vivo de secuestro de carbono más eficaz del planeta, el material absorbe CO₂ de la atmósfera. Además, Superwood se fabrica con madera de explotaciones forestales sostenibles, me cuenta Lau.

Claramente, la propuesta de valor a largo plazo de Superwood reduce la diferencia con el acero en términos relativos y absolutos. La empresa espera lograr mejores precios a medida que aumente la producción.

 Las aplicaciones de Superwood también van más allá de la construcción. Las primeras investigaciones propusieron aplicaciones en vehículos, aeronaves y muebles, aprovechando su capacidad de moldeo y el ahorro de costes en comparación con la fibra de carbono. Por ahora, InventWood se centra en la construcción, donde el acero y el hormigón ofrecen una enorme huella de carbono, contaminación y factura económica. “Queremos llegar a los cimientos del edificio”, afirma Lau. Cree que Superwood puede transformar la industria de la construcción. Lo veremos cuando los primeros lotes salgan este verano y las empresas comiencen a utilizarlos.

Fuente: El Confidencial