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Innovación y Tecnología

Empresa surgida del MIT transforma residuos plásticos en componentes estructurales mediante inteligencia artificial y robótica

Una pasarela en los humedales de Massachusetts lleva esta tecnología del laboratorio a terreno, pero su salto a obras más complejas aún debe probarse.

Empresa surgida del MIT transforma residuos plásticos en componentes estructurales mediante inteligencia artificial y robótica

Building Composites desarrolla un sistema de fabricación automatizada que convierte plásticos desechados en estructuras resistentes para viviendas, puentes e infraestructura. La tecnología utiliza impresión 3D, materiales compuestos y reciclaje sin agua, con potencial para nuevas aplicaciones en construcción y minería.

La empresa estadounidense Atlas Building Composites, surgida de investigaciones del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), está llevando una nueva tecnología de fabricación industrial desde los laboratorios hacia aplicaciones reales de infraestructura. Su plataforma combina inteligencia artificial, robótica e impresión 3D de gran formato para transformar residuos plásticos en componentes estructurales capaces de utilizarse en viviendas, instalaciones industriales y puentes.

El desarrollo representa una alternativa a determinados materiales convencionales de construcción, mediante un proceso que aprovecha plásticos de un solo uso y los convierte en piezas reforzadas con fibra de vidrio.

La tecnología ya registra aplicaciones concretas en Estados Unidos. Entre ellas destaca la fabricación de elementos estructurales utilizados en un puente peatonal de aproximadamente 12,2 metros de longitud, instalado en una zona de humedales de Massachusetts con participación del Cuerpo de Ingenieros del Ejército estadounidense.

El proyecto abre nuevas posibilidades para la construcción industrializada, especialmente en actividades que requieren infraestructura modular, resistencia a condiciones ambientales exigentes y reducción de residuos.

Cómo funciona la tecnología que convierte plástico en estructuras resistentes

El sistema desarrollado por Atlas Building Composites integra distintas etapas industriales dentro de una plataforma automatizada denominada Atlas Factory Stack.

El proceso comienza con la recuperación de plásticos desechados, incluidos materiales procedentes de botellas y otros productos de consumo. Estos residuos son triturados y posteriormente sometidos a un proceso térmico que permite transformarlos en materia prima para fabricación.

Una de las características de la tecnología es que el reciclaje puede realizarse sin utilizar agua en el proceso de recuperación del plástico, lo que representa una ventaja potencial frente a métodos que requieren lavado y tratamiento de materiales.

Posteriormente, el plástico procesado se combina con fibra de vidrio para obtener un material compuesto con mejores propiedades mecánicas.

La mezcla se utiliza en equipos de impresión 3D de gran formato, capaces de fabricar componentes como vigas reticuladas, soportes y elementos para estructuras de pisos, muros y techumbres.

La inteligencia artificial forma parte de la plataforma de fabricación robótica, mientras que los sistemas automatizados permiten ejecutar diseños digitales y producir piezas con geometrías adaptadas a distintas necesidades constructivas.

Este enfoque busca disminuir la dependencia de procesos industriales convencionales que requieren moldes específicos, múltiples operaciones de fabricación y transporte de componentes desde grandes centros manufactureros.

Componentes fabricados en menos de 13 minutos y con alta capacidad de carga

Uno de los resultados más relevantes de las investigaciones desarrolladas en el MIT corresponde al desempeño de los elementos estructurales fabricados mediante impresión 3D.

Las pruebas han demostrado la posibilidad de producir grandes vigas reticuladas de material compuesto en menos de 13 minutos, con capacidad para soportar cargas superiores a 4.000 libras, equivalentes aproximadamente a 1.814 kilogramos.

Estos resultados permiten evaluar la utilización de materiales reciclados en aplicaciones donde la resistencia mecánica constituye un requisito fundamental.

La investigación también ha permitido establecer parámetros de productividad para los sistemas de fabricación.

En las instalaciones experimentales del MIT se han alcanzado velocidades de producción de entre 60 y 80 libras por hora, equivalentes aproximadamente a 27 y 36 kilogramos.

Por su parte, los sistemas especificados para las futuras instalaciones industriales de Atlas contemplan capacidades de entre 150 y 200 libras por hora, aproximadamente 68 a 91 kilogramos.

La diferencia refleja el esfuerzo por trasladar una tecnología desarrollada en un entorno académico hacia procesos de fabricación de mayor escala.

Actualmente, una célula de fabricación de Atlas tiene capacidad para producir los componentes de entramado estructural necesarios para aproximadamente una vivienda pequeña por día.

Sin embargo, estos indicadores corresponden a capacidades de fabricación de componentes y no significan que una vivienda completa pueda construirse en ese mismo período.

Un puente en Massachusetts demuestra su aplicación en infraestructura real

La utilización de materiales compuestos reciclados en infraestructura constituye una de las principales pruebas de aplicación comercial de esta tecnología.

Atlas Building Composites suministró elementos estructurales fabricados con plástico reciclado para construir un puente peatonal de 40 pies, equivalentes a aproximadamente 12,2 metros, en una zona de humedales de Massachusetts.

La estructura fue instalada en menos de un día, mostrando las posibilidades de los sistemas prefabricados para reducir los tiempos de montaje en terreno.

La experiencia permite observar ventajas potenciales en proyectos donde el acceso de maquinaria pesada resulta complejo o donde se busca disminuir la intervención durante las obras.

Además de este puente, los componentes desarrollados por la empresa ya se utilizan en estructuras como cobertizos, graneros, plataformas exteriores y muelles.

Estas aplicaciones representan una etapa inicial de validación comercial para materiales que buscan competir en determinados usos con soluciones tradicionales de madera y otros productos de construcción.

No obstante, su utilización en estructuras de mayor complejidad dependerá de certificaciones, ensayos de durabilidad, comportamiento frente al fuego y cumplimiento de las normas técnicas correspondientes.

Potencial para infraestructura minera y construcción industrial

Aunque Atlas Building Composites concentra actualmente su desarrollo comercial en construcción e infraestructura, la tecnología presenta características que podrían resultar relevantes para la industria minera.

Las operaciones mineras requieren construir y mantener instalaciones auxiliares, plataformas, pasarelas, estructuras de soporte y distintos componentes expuestos a condiciones ambientales exigentes.

En regiones como Antofagasta, Atacama y Tarapacá, donde se concentra una parte significativa de la minería chilena, la disponibilidad de agua y los costos logísticos son factores relevantes para numerosos proyectos industriales.

En ese contexto, una tecnología que utiliza residuos plásticos y permite fabricar piezas mediante sistemas automatizados podría abrir oportunidades para desarrollar componentes destinados a aplicaciones no críticas, siempre que cumplan las exigencias técnicas correspondientes.

Entre las áreas que podrían evaluarse se encuentran las estructuras modulares para instalaciones temporales, plataformas de servicio, determinados elementos de infraestructura auxiliar y componentes para proyectos de construcción industrial.

Sin embargo, no existen antecedentes confirmados de implementación de esta tecnología en faenas mineras chilenas, por lo que su eventual incorporación al sector debe entenderse como una posibilidad tecnológica y no como una aplicación comercial ya consolidada.

Para su utilización en minería sería necesario verificar su resistencia a radiación ultravioleta, temperaturas extremas, abrasión, cargas dinámicas y exposición prolongada a diferentes agentes químicos.

También sería indispensable determinar su comportamiento frente al fuego, especialmente en instalaciones donde existen exigencias estrictas de seguridad operacional.

Fabricación descentralizada y nuevas oportunidades para proveedores

Otro aspecto relevante del modelo industrial de Atlas es su intención de establecer sistemas de producción cercanos a los lugares donde se utilizarán los componentes.

La empresa busca evitar que toda la fabricación dependa de grandes instalaciones centralizadas, mediante unidades automatizadas capaces de procesar residuos disponibles localmente.

Este enfoque podría modificar determinadas cadenas de suministro de la construcción, al permitir fabricar piezas en función de requerimientos específicos y reducir distancias de transporte.

Para industrias como la minería, donde los proyectos suelen ubicarse lejos de los principales centros manufactureros, la fabricación descentralizada representa una línea de innovación de interés.

En Chile, la incorporación de tecnologías de manufactura aditiva también podría generar oportunidades para proveedores especializados en robótica, automatización, ingeniería de materiales y valorización de residuos.

Sin embargo, la viabilidad económica dependerá de factores como la disponibilidad y clasificación de plásticos, el costo energético del proceso, la productividad de los equipos y la competitividad frente a materiales convencionales.

La posibilidad de fabricar componentes cerca de las operaciones no elimina la necesidad de contar con controles de calidad, trazabilidad y certificaciones técnicas.

Reciclaje industrial y menor presión sobre materias primas

El desarrollo de Atlas también se vincula con una tendencia más amplia: transformar residuos en insumos industriales de mayor valor agregado.

Tradicionalmente, una parte de los plásticos recuperados termina destinada a productos de menor exigencia técnica o enfrenta dificultades para reincorporarse a procesos productivos.

La fabricación de componentes estructurales busca ampliar esas posibilidades mediante productos diseñados para permanecer en servicio durante períodos prolongados.

Desde una perspectiva ambiental, el uso de residuos plásticos podría reducir la demanda de determinadas materias primas vírgenes y disminuir la cantidad de materiales destinados a disposición final.

Sin embargo, el beneficio ambiental neto debe evaluarse considerando todo el ciclo de vida del producto, incluida la energía utilizada en su fabricación, la incorporación de fibra de vidrio, su durabilidad y las alternativas disponibles al término de su vida útil.

El reciclaje sin agua constituye una característica especialmente relevante para zonas industriales sometidas a restricciones hídricas, aunque por sí solo no permite establecer una reducción global de emisiones o costos.

La robótica y los materiales reciclados abren una nueva etapa de construcción

Atlas Building Composites fue impulsada por A.J. Perez, investigador vinculado al MIT, y Matt Pouliot, con el objetivo de comercializar tecnologías desarrolladas a partir del programa de investigación MIT HAUS, iniciado en 2019.

La empresa proyecta expandir su plataforma de fabricación automatizada mediante instalaciones distribuidas internacionalmente, aunque no se han confirmado inversiones, ubicaciones ni calendarios específicos para una expansión hacia Chile.

El caso muestra cómo la convergencia entre inteligencia artificial, impresión 3D, robótica y economía circular comienza a generar alternativas industriales que trascienden el reciclaje convencional.

Para la minería y la construcción, el principal desafío será determinar qué componentes pueden fabricarse con estos materiales sin comprometer la seguridad, la durabilidad ni la competitividad económica.

La experiencia estadounidense demuestra que los residuos plásticos pueden transformarse en piezas capaces de cumplir funciones estructurales específicas. Su eventual expansión hacia instalaciones industriales de mayor exigencia dependerá de nuevas validaciones técnicas, capacidad de producción y adaptación a las condiciones reales de operación.

En un escenario donde las industrias buscan reducir residuos, optimizar materiales y automatizar sus procesos, este tipo de tecnologías comienza a configurar nuevas posibilidades para la fabricación de infraestructura y el desarrollo de proveedores especializados.