Edificios más ecológicos con Hempcrete

Construcción más ecológica con estándares sobre el hempcrete para ayudar a fomentar su uso

Por Kathy Hunt

Pídale a alguien que mencione un producto que contenga cáñamo y lo más probable es que mencione productos de consumo o ropa. Sin embargo, durante siglos, la humanidad ha utilizado el tallo leñoso de la planta cannabis sativa en proyectos de construcción, rompiéndolo en pedazos y mezclándolo con cal y agua para formar un material aislante y no portante. A lo largo de los años, esta sustancia no tóxica ha sido llamada cal con cáñamo y también concreto de cáñamo. Hoy en día, el material se conoce más comúnmente como hempcrete.

Duradero y sustentable, el hempcrete ha aparecido en una serie de estructuras históricas a lo largo de los siglos, quizás de forma más notable en el complejo de templos del siglo VI de la India, las Cuevas de Ellora, un lugar declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO. Su utilización en la restauración de 1986 de la Maison de la Turque en Nugent-sur-Seine, Francia, estimuló el interés por el hempcrete y su redesarrollo en ese país. Desde entonces se ha abierto camino en renovaciones y construcciones residenciales contemporáneas en Europa, Australia y Norteamérica. Formado en bloques o paneles, el hempcrete se utiliza en paredes, pisos, techos y tejados. Aunque algunas formas de hempcrete han existido durante siglos, nunca existieron estándares para este material. El desarrollo de estos estándares es el trabajo del subcomité sobre cáñamo industrial (D37.07) de ASTM International

Enfoque en los estándares de desempeño

El subcomité D37.07, que forma parte del comité sobre el cannabis (D37), se enfoca en el cáñamo no psicoactivo cultivado para su uso en la producción de textiles, papel, alimentos, cosméticos, materiales de construcción y otros bienes manufacturados. El hempcrete es uno de estos productos básicos industriales.

Dos de los seis nuevos estándares propuestos por el subcomité D37.07 se refieren al hempcrete y específicamente a sus propiedades de resistencia al fuego. El primer estándar propuesto (métodos de prueba para evaluar la idoneidad/aplicabilidad de los actuales métodos de prueba del valor R y de resistencia al fuego, WK70549) proporciona una forma de evaluar los métodos de prueba de aislamiento existentes para determinar si se pueden aplicar al hempcrete. El segundo (método de prueba para establecer el valor R imparcial y las propiedades de resistencia al fuego de los materiales de aislamiento de hempcrete, WK70550), ayudará a determinar un protocolo de investigación y desarrollo para generar datos del valor R imparcial y de resistencia al fuego del hempcrete. Según Millard, el objetivo final es un conjunto de estándares de desempeño que cualquier inspector de edificios pueda utilizar para aprobar una estructura de hempcrete.

Debido a que el hempcrete es una sustancia aislante, más que estructural, el subcomité decidió trabajar sobre el desempeño en lugar de sobre las especificaciones del material, dice Darwin Millard, presidente del subcomité, y socio y cofundador de Phytologix.

“Las especificaciones de desempeño permitirán a los fabricantes de hempcrete producirlo de la forma que consideren conveniente, utilizando cualquier número de agregados o aglutinantes, y facilitarán que los proyectos de construcción con hempcrete obtengan el permiso y pasen la inspección siempre que el hempcrete cumpla con la especificación de desempeño. La creación de una especificación de desempeño para el aislamiento de hempcrete elimina cualquier sesgo del proceso de fabricación y pone toda la responsabilidad en el cumplimiento de la especificación.”, dice Millard.

Al concentrarse en el desempeño, los estándares deben evitar todo conflicto en cuanto a los métodos de fabricación y la composición del aglutinante, que pueden diferir según el lugar.

“Cuando el hempcrete se mueve a diferentes regiones geográficas, el aglutinante generalmente cambia. Por lo general, se formula a partir de cal y otros minerales. A medida que esa ‘tecnología’ se mueva alrededor del mundo, la composición será diferente según la región. Para que el hempcrete sea realmente sustentable, no querrá enviar materiales desde Alaska hasta Texas. Desea minerales disponibles de forma local, y estos pueden variar muchísimo dentro de los Estados Unidos.”, dice Alex Sparrow, director gerente de UK Hempcrete y coautor de The Hempcrete Book: Designing and Building with Hemp-Lime (El libro del hempcrete: diseño y construcción con hempcrete).

Los estándares de desempeño permiten la variabilidad en los materiales. Los nuevos estándares también deberían ayudar a aumentar la demanda de hempcrete.

“Los cambios en la industria del cáñamo, en particular la legalización de la agricultura de cáñamo en los Estados Unidos en 2018, han comenzado a racionalizar la cadena de suministro del sistema de construcción. El cultivo y el procesamiento del cáñamo industrial a niveles regional y local tardarán algún tiempo en ponerse en marcha, pero el establecimiento de estándares para el hempcrete ayudará a crear una demanda constante y a apoyar la expansión de la industria del cáñamo industrial en todo el país.”, dice Tai Olson, director de Operaciones del Heritage Group de Estados Unidos y miembro del subcomité.

En los Estados Unidos, la Ley Agrícola de 2018 legalizó el cáñamo industrial y comenzó a facilitar el cultivo comercial, el procesamiento y la comercialización de este cultivo de rápido crecimiento. Como resultado, Estados Unidos se ha unido a más de 30 países que producen el cultivo. Antes de la aprobación de la Ley, los contratistas estadounidenses tenían que importar cáñamo y hempcrete, lo que incrementaba el costo de las casas construidas con ese material. La importación también hizo que un material por lo demás ecológico fuera menos sustentable, ya que las emisiones de carbono producidas por el envío de cáñamo y hempcrete a los Estados Unidos son considerablemente mayores que si el cáñamo se cultiva, procesa y utiliza localmente. Sin embargo, por ahora, hasta que los productos de origen estadounidense que se han probado y certificado estén fácilmente disponibles, las importaciones de hempcrete deberán continuar.

Pequeños obstáculos, grandes beneficios

Al elaborar estándares de desempeño, los miembros del subcomité sobre cáñamo industrial enfrentan varias complicaciones. Lo más obvio es el nombre inapropiado “hempcrete”. A diferencia del concreto, el compuesto del que deriva su nombre, el hempcrete no es un material estructural, no puede soportar peso, y no debe emplearse como tal.

Con una permeabilidad al aire de 1,0 x 10-6 PSI y una permeabilidad al vapor de 3,4 x 10-5 PSI, el hempcrete es un tipo de aislamiento. A menos que se aclare esta distinción, puede producirse un malentendido y un uso indebido del hempcrete.

Otra dificultad radica en el vasto alcance de la creación de estándares de desempeño a nivel mundial. Según Millard, en el subcomité D37.07 participan, entre otros, representantes de las asociaciones británicas e italianas del cáñamo, la Asociación del Cáñamo Industrial de la India, la Alianza Comercial del Cáñamo del Canadá y la Asociación Internacional de Construcción con Cáñamo. Estos grupos se han comprometido a crear estándares para el hempcrete “aptos para el propósito”, impulsados por el consenso y relevantes a nivel internacional. No es una tarea sencilla.

Todos los involucrados creen que la recompensa por producir estándares supera el tiempo y el esfuerzo invertidos en su creación. “Hay una lista exhaustiva de razones por las cuales se debe usar hempcrete. Es superior en casi todos los aspectos que se pueden medir.”, dice Dion Markgraaff, vicepresidente de la Asociación de Construcción con Cáñamo de EE. UU. y miembro del subcomité.

Markgraaff cita la ausencia de emisión de gases (la liberación de compuestos orgánicos volátiles [VOC, por sus siglas en inglés] en el aire) como un argumento a favor del hempcrete. Se sabe que el aislamiento de fibra de vidrio, los tableros de partículas, la pintura y otros materiales de construcción emiten VOC. Estas sustancias químicas emitidas, a su vez, pueden causar reacciones físicas como dolores de cabeza, mareos y náuseas. Markgraaff señala que la ausencia de emisión de gases del hempcrete da lugar a entornos de trabajo y de vida menos tóxicos.

Mientras tanto, Sparrow señala tres características distintivas que fomentan el uso del hempcrete en los proyectos de construcción:

• Actúa como aislante atrapando el aire.
• Tiene una densidad de 300 kg/m3 por lo que, además de aislar, almacena el calor a través de la masa térmica, ayudando a nivelar las temperaturas extremas.
• Es una estructura abierta para el vapor. Cuando la humedad es alta, la humedad es absorbida por el hempcrete, condensándose en los poros del cáñamo. Cuando la humedad baja, la humedad se evapora. Si la humedad en el interior permanece alta, la humedad es forzada hacia el exterior, donde la humedad es más baja.

“Es realmente muy diferente de cualquier material de aislamiento convencional que tenemos”, dice Sparrow.

El hempcrete debe estas propiedades inusuales, en parte, al núcleo leñoso del tallo de cáñamo. La estructura celular del núcleo le permite atrapar y retener el aire. También puede retener y liberar humedad casi indefinidamente sin degradarse. Cuando se rompe en pedazos, se mezcla con un aglutinante de cal y se incorpora a un bloque o un panel de construcción, el núcleo del cáñamo se destaca por aislar y controlar la humedad. Esto se debe a que regula la temperatura y la humedad de forma natural, disminuyendo la necesidad de hacer funcionar las unidades de calefacción y refrigeración y, por lo tanto, reduciendo el consumo de energía.

“La composición celulósica del hempcrete es muy porosa y esponjosa, lo que permite que la humedad pase a través de ella, regulando pasivamente la humedad y la temperatura. Su permeabilidad al vapor es inigualable.”, dice Joy Beckerman, presidenta de la Asociación de Industrias del Cáñamo y directora de Hemp Ace International.

Otro beneficio del hempcrete es su estado de carbono negativo. Según un informe de 2011 de James Vosper, de la organización australiana Good Earth Resources, la celulosa dentro de una hectárea (2,5 acres) de cáñamo puede secuestrar más de 22 toneladas (20 toneladas métricas) de dióxido de carbono. En el cultivo de cáñamo, se elimina de la atmósfera más dióxido de carbono del que se emite durante la producción e instalación del hempcrete.

Debido al origen y a los tipos de aglutinantes, la cantidad de carbono secuestrado por el hempcrete fluctúa. UK Hempcrete menciona 165 kg de dióxido de carbono neto absorbido por cada metro cúbico de hempcrete moldeado o colocado a mano, mientras que Hemp Technologies Global, con sede en San Diego, señala una captura de carbono de 108 kg/m3.

Preparado para el éxito

A medida que aumenta la preocupación por la vida y la construcción de bajo impacto, el interés también debería hacerlo.

Duradero, sustentable y con una serie de beneficios, el hempcrete parece estar listo para convertirse en un material de elección para las construcciones del futuro. Los miembros del subcomité esperan que los esfuerzos del subcomité sobre cáñamo industrial para establecer estándares de desempeño fomenten su aceptación y uso.

“Nuestro objetivo es crear un conjunto de estándares que fomenten y promuevan el uso de materiales de construcción ecológicos como el hempcrete”, dice Millard.

Para obtener más información sobre el subcomité sobre cáñamo industrial, póngase en contacto con el gerente de Personal Robert Morgan (+1 610 832-9732). La próxima reunión del comité D37 se celebrará en Boston, Massachusetts, el 28 y 29 de junio.