Barrobot, in Argentina nasce la stampante 3D che costruisce abitazioni in argilla con materiali naturali

Un progetto sviluppato a San Javier, nella provincia di Córdoba, punta a ridurre il deficit abitativo attraverso una tecnologia che utilizizza terra cruda, sabbia, paglia e fibre vegetali. L’iniziativa, avviata dopo la pandemia da Agustín Gore e Gustavo Mutio, promette edifici realizzati in pochi giorni con un processo a rifiuti quasi nulli.

L’automazione applicata alla bioedilizia arriva anche in Sud America. In un’officina di San Javier, nella provincia argentina di Córdoba, Agustín Gore e Gustavo Mutio hanno sviluppato Barrobot, una stampante 3D di grandi dimensioni progettata per costruire abitazioni utilizzando argilla e altri materiali naturali reperibili sul territorio. I due progettisti presentano il sistema come il primo del suo genere realizzato in Sud America e lo propongono come una possibile risposta sia al fabbisogno abitativo sia alla necessità di rendere più sostenibile il settore delle costruzioni.

Il progetto nasce nel periodo successivo alla pandemia di Covid-19, quando Gore e Mutio hanno iniziato a lavorare sull’idea di trasferire alla terra cruda le tecnologie già sperimentate nella stampa tridimensionale del calcestruzzo. L’obiettivo era utilizzare risorse locali, ridurre i costi di trasporto dei materiali e accelerare i tempi di realizzazione degli edifici, limitando al tempo stesso l’impatto ambientale.

“Mi sono sempre chiesto perché la bioedilizia non decollasse, essendo un materiale così nobile e con così tanti vantaggi. Quando abbiamo visto le stampanti 3D per il cemento abbiamo pensato: ‘Queste bisogna applicarle all’argilla’”, ha spiegato Gore, sintetizzando la filosofia che ha guidato lo sviluppo della macchina.

Tecnologia applicata alla bioedilizia

Il principio di funzionamento di Barrobot ricalca quello delle stampanti tridimensionali impiegate nell’edilizia, ma sostituisce il cemento con una miscela composta prevalentemente da argilla, sabbia, acqua, paglia tritata e altre fibre naturali.

La paglia svolge una funzione strutturale analoga a quella dell’armatura metallica nel cemento armato, contribuendo a limitare la formazione di fessurazioni durante l’essiccazione del materiale. La composizione dell’impasto viene calibrata in funzione delle caratteristiche del terreno disponibile localmente, riducendo così la necessità di trasportare materiali da altre aree.

La stampante suddivide il progetto architettonico in una sequenza di strati orizzontali e deposita il materiale seguendo coordinate generate digitalmente attraverso sistemi di controllo CNC e servomotori. L’intera struttura viene stampata in modo continuo.

“Stampiamo tutto in una volta sola e poi tagliamo le porte e le finestre. Il materiale viene poi riutilizzato. Qui non viene sprecato nulla. Tutto passa nuovamente attraverso la pompa”, ha spiegato Gore.

Il sistema si inserisce in un modello di economia circolare: gli scarti derivanti dalle aperture o dagli eventuali errori di lavorazione vengono immediatamente reimmessi nel circuito produttivo senza generare rifiuti.

Le difficoltà dello sviluppo

L’idea, inizialmente, ha incontrato numerosi ostacoli. La principale difficoltà riguardava l’accesso ai finanziamenti, in assenza di prototipi funzionanti che dimostrassero l’efficacia del sistema.

“Ottenere finanziamenti è stato difficile perché non c’erano ancora prove concrete che il sistema funzionasse con il fango”, ha ricordato Gore.

Anche il costo delle tecnologie disponibili sul mercato rappresentava un limite significativo. Secondo gli sviluppatori, una stampante europea equivalente aveva un costo di circa 263 mila euro, una cifra incompatibile con le risorse del progetto nella fase iniziale.

Per questo motivo la macchina è stata sviluppata progressivamente, passando da una configurazione sperimentale a un sistema sempre più sofisticato grazie all’integrazione di componenti elettronici, servomotori e controlli numerici che hanno consentito di aumentare precisione e affidabilità.

Riduzione dei tempi di costruzione

Uno degli aspetti più rilevanti riguarda i tempi di realizzazione delle strutture. Se la costruzione tradizionale delle murature richiede generalmente diverse settimane, Barrobot è in grado di completarle in pochi giorni.

Il cantiere pilota avviato dal gruppo argentino prevede il completamento della struttura principale entro luglio, salvo eventuali rallentamenti legati alle condizioni meteorologiche o a problematiche tecniche. Restano esclusi dalla tempistica gli impianti, le finiture interne e i rivestimenti.

La riduzione della manodopera necessaria per la fase di elevazione delle murature rappresenta uno degli elementi che potrebbero incidere maggiormente sui costi complessivi dell’intervento, pur lasciando invariata la necessità di personale specializzato nelle successive lavorazioni.

Le verifiche prima della stampa

Prima dell’avvio della costruzione, il processo richiede una lunga fase preparatoria, nella quale vengono effettuate analisi sia sul materiale sia sul progetto architettonico.

Il terreno locale viene sottoposto a prove granulometriche per determinarne la composizione tra argilla, limo e sabbia. Successivamente vengono eseguiti test di restringimento per valutare il comportamento del materiale durante l’essiccazione e individuare eventuali rischi di fessurazione.

Qualora necessario, la miscela viene stabilizzata attraverso additivi naturali come calce, paglia o altri elementi organici in grado di migliorarne la resistenza meccanica.

Parallelamente viene sviluppato il modello digitale dell’edificio mediante software parametrici. In questa fase si definiscono geometrie, spessori degli strati e caratteristiche bioclimatiche dell’abitazione, mentre specifiche simulazioni consentono di verificare la risposta della struttura ai carichi del vento e alle sollecitazioni sismiche.

Una volta completata la progettazione, il modello viene convertito in linguaggio G-code, cioè nella sequenza di istruzioni che guideranno il movimento della stampante durante tutte le fasi di estrusione del materiale.

Assemblaggio e funzionamento del cantiere

L’installazione del sistema richiede il montaggio di una struttura a portale o di un braccio robotico direttamente sul lotto destinato alla costruzione.

Seguono la calibrazione della macchina e le operazioni di livellamento, indispensabili per garantire la precisione degli strati e la perfetta geometria delle pareti.

Infine vengono collegati gli impianti di miscelazione continua e le pompe che trasportano l’impasto fino all’ugello estrusore, assicurando un’alimentazione costante durante tutta la stampa.

L’intero processo è progettato per limitare gli sprechi di materiale e ridurre le interruzioni operative, elementi considerati essenziali per la sostenibilità economica e ambientale della tecnologia.

Una ricerca che guarda oltre l’Argentina

Secondo Gore, i gruppi che nel mondo utilizzano la stampa 3D con argilla per edifici sarebbero ancora pochissimi. “Siamo in quattro in tutto il mondo che stampano con l’argilla”, ha affermato.

Tra i progetti più avanzati nel settore figura anche TECLA, realizzato a Massa Lombarda dall’azienda WASP insieme all’architetto Mario Cucinella. L’iniziativa italiana ha dimostrato la possibilità di costruire abitazioni impiegando esclusivamente terra cruda reperita sul posto, anticipando una tendenza che oggi trova nuove applicazioni anche nel continente sudamericano.

La diffusione di queste tecnologie rimane tuttavia legata alla capacità di superare gli ostacoli economici, normativi e tecnici ancora presenti nel settore delle costruzioni. Se tali limiti verranno progressivamente ridotti, la stampa tridimensionale con materiali naturali potrebbe rappresentare una delle principali direttrici di innovazione della bioedilizia nei prossimi anni.