En una de las fachadas del edificio del Centro de Investigación y Desarrollo (I&D) de la compañía Saint-Gobain en Brasil pueden verse colgados varios paneles de acabado exterior de construcciones, cada uno producido con una fórmula. Se trata de un experimento tendiente a verificar cuáles son más resistentes al sol, la lluvia, la humedad, el frío y el calor. De este modo, el propio edificio del centro se erige en soporte de experimentos y en showroom de las tecnologías que crea este grupo industrial que desarrolla y fabrica productos destinados a la construcción civil con sede en Francia. El referido centro de Saint-Gobain ‒una empresa presente en Brasil desde hace 80 años‒, inaugurado en abril de 2016, está instalado en la localidad de Capivari, a 130 kilómetros de la capital paulista y cerca de dos ciudades sedes de polos tecnológicos: Campinas y São Carlos. Es la octava unidad de investigación de la empresa en el mundo; las restantes están situadas en Francia (tres), Estados Unidos, la India, Alemania y China.
La instalación del centro costó 55 millones de reales, y el enfoque del mismo se divide en dos vertientes de investigación: la de ciencia de materiales y la de física de la construcción. La primera se aboca al estudio de nuevos materiales que puedan exhibir un mejor desempeño cuando se los aplica a productos. La física de la construcción apunta al estudio y el desarrollo de sistemas constructivos que aporten a la eficiencia energética de edificios, en busca de mayor confort para sus usuarios con un menor gasto de la energía. Se procura disminuir el impacto ambiental de los productos tanto en la etapa de producción como en la construcción y en los desechos.
El centro de I&D posee una arquitectura que privilegia los ambientes amplios, y se construyó con materiales y productos de la propia empresa, tales como vidrios que frenan los rayos infrarrojos del Sol y, por consiguiente, dotan de mayor confort a los ambientes, al disminuir la necesidad de uso del aire acondicionado. En total son 3.000 metros cuadrados (m²) de área construida, en un terreno de 40 mil m² donde trabajan 19 personas, de las cuales 12 son investigadores, una cantidad pequeña para las dimensiones del laboratorio.
Saint-Gobain
Centro de I&D
Capivari (São Paulo)
Cantidad de investigadores
12
Principales productos
Vidrios, argamasas, tejas, paneles de cemento, tuberías, caños y abrasivos
La más reciente científica contratada es la ingeniera química brasileña Wang Shu Chen. Después de trabajar en el área de tecnología en empresas fabricantes de pegamentos y adhesivos, la investigadora montó a su propia firma llamada Adespec para producir un pegamento llamado Prego Líquido [clavo líquido], entre otros productos que no llevan en su composición solventes y ni productos tóxicos (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 119). En febrero de este año, Saint-Gobain compró Adespec, que ya había sido contemplada con una financiación del Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe) de la FAPESP, e invitó a Shu Chen a trabajar en el centro de I&D. “La invitación de Saint-Gobain me atrajo por la gran inversión que la empresa ha hecho ahora en su muy bien equipado centro de investigaciones”, comenta Shu Chen.
Eduardo Cesar
Un investigador en uno de los laboratorios de la empresa en la localidad de Capivari, en el interior paulistaEduardo CesarLa unidad se construyó para atender la demanda tecnológica de las empresas que integran el grupo Saint-Gobain, tales como Weber, de argamasas, Saint-Gobain Glass y Cebrace, de vidrios, Brasilit, de tejas y paneles de cementos, PAM, de tuberías y caños, y Norton, de abrasivos, entre otras. “Abordamos temas transversales porque trabajamos para varias áreas de negocios que utilizan materiales abrasivos, vidrios, argamasa, hierro y lana y fibra de vidrio”, explica el ingeniero civil Paul Houang, director de I&D del centro. El objetivo consiste en resolver problemas tecnológicos y proponer nuevos materiales destinados a las áreas técnicas de cada unidad. “Las empresas del grupo aún están conociendo el centro y verificando cuáles son sus necesidades”, comenta Houang, un hijo de chinos egresado de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (Poli-USP) que está en la empresa desde 1986.
Uno de los primeros trabajos del centro fue la coparticipación en un proyecto mundial de la empresa orientado a la química verde, con el objetivo de sustituir productos a base de petróleo. “Trabajamos con la lignina, un compuesto de fibras vegetales que podrá utilizarse como resina para servir como aglomerante en la producción de lana de vidrio, que se emplea en cielorrasos y en productos abrasivos, lijas, por ejemplo”, explica el ingeniero químico Xavier Raby, investigador del centro. “Aparte de proceder de una fuente renovable, la producción de este material natural genera bajas emisiones de CO2.
Eduardo Cesar
Muestras de vidrio y cerámica sometidas a análisis en un aparato de espectrometría de fluorescenciaEduardo CesarDurabilidad y confort
Los paneles colgados del lado externo del edificio integran una investigación internacional con productos desarrollados por el grupo en el exterior y destinados a edificaciones. Dicha investigación comprende diversos apartados referentes a durabilidad, seguridad y confort. “Probamos qué revestimiento es más funcional y se adapta mejor al clima”, comenta Houang. La empresa desarrolla nuevos sistemas constructivos de fachadas con estructura metálica interna, lana de vidrio en el medio y placas de yeso para reemplazar a la mampostería.
En el terreno se construyeron dos casas idénticas, excepto por la presencia de un nuevo tipo de cielorraso en una de ellas. Es un experimento cuyo objetivo consiste en comprobar el confort térmico con relación a una casa construida sin cielorraso, solamente con tejas. “En otro momento ampliaremos el estudio a los demás modelos de cielorrasos. Los datos obtenidos alimentarán un modelo de simulación de comportamiento térmico de los distintos tipos de cielorrasos”, dice Marcelo Meira, investigador del área de Física de la Construcción.
Dentro y fuera de las casas, bajo la pintura de la pared exterior, hay sensores de temperatura y de humedad cuyos datos son analizados en la estación meteorológica del centro. Así es como se mide el porcentaje de confort térmico con relación al calor y al frío que un habitante de la vivienda tendría en el transcurso del día. Al mismo tiempo, los investigadores calculan la temperatura máxima de una pared de la casa pintada con un color oscuro y otra con un color claro, que reciben radiación solar durante todo el día. En un día crítico, de mucho sol, la pared oscura llega a los 70 grados Celsius (°C) y la clara a los 50 °C. La información sobre la temperatura es esencial para el desarrollo de nuevos productos de argamasa, que deben resistir una temperatura de 70 °C. Ese mismo experimento se realiza en la India, en Colombia y en Sudáfrica. “El objetivo es aislar la casa lo máximo posible, tanto del calor como del frío.”
Eduardo Cesar
Placa de vidrio en un difractómetro de rayos X, un aparato empleado para caracterizar materiales cristalinosEduardo CesarComo parte de las investigaciones realizadas por otros centros de I&D de la empresa, se están efectuando ensayos con nuevos vidrios de alto desempeño y con capas nanométricas que reflejan los rayos solares. “Son vidrios desarrollados en Francia que están pasando por todo tipo de situaciones a los efectos de verificar si resisten al clima brasileño, se manchan o pierden su coloración”, comenta Houang.
Un reemplazante del amianto
Houang fue el coordinador de los estudios de la empresa en Brasil con miras a reemplazar al amianto en las tejas de fibrocemento de Brasilit. Este mineral, en mezclas con fórmulas de cemento, se usaba en la fabricación de tejas y tanques de agua. Su producción resulta problemática, pues los obreros aspiran el polvo de amianto durante la elaboración de los productos y pueden desarrollar asbestosis, una enfermedad que obstruye y enrigidece los alvéolos pulmonares, y que en muchos casos resulta fatal. También en el desechado de estos materiales pueden producirse contaminaciones cuando los mismos se desmigan.
“En 1997 se prohibió el uso de amianto Francia, pero el grupo explotaba ese mineral en Brasil. Esta contradicción llevó a la empresa a decidir eliminarlo también de la producción brasileña y en otros países como México”, comenta Houang. En Brasil, existen proyectos en tramitación en la Cámara de Diputados tendientes a la prohibición del amianto en la industria desde 1993, pero su uso aún es legal. Seis estados ya lo han prohibido: Espírito Santo, Mato Grosso, Pernambuco, Río de Janeiro, Rio Grande do Sul y São Paulo, y en un séptimo, Mato Grosso do Sul, la rey al respecto fue revocada en el Supremo Tribunal Federal (STF), pues dicha Corte consideró que el tema se encontraba bajo la competencia del gobierno federal. Los pedidos de impugnación de las leyes de los otros estados se encuentran en trámite también ante el STF.
Eduardo Cesar
Casas construidas en el área exterior del centro de I&D que se usan para poner a prueba nuevos cielorrasos proyectados para incrementar el confort térmico de sus usuariosEduardo Cesar“Empezamos a estudiar el reemplazo del amianto en abril de 1997 en Brasilit, y en el año 2000 logramos producir tejas de fibrocemento con un tipo de fibra de polipropileno rígido en forma de hilos sintéticos y celulosa de madera. Recién seis años después, en 2003, todas nuestras fábricas estaban adaptadas y habían dejado de utilizar amianto”, comenta Houang. Al final, las nuevas tejas se volvieron inocuas para la salud humana, aunque su costo aumentó un 15%.
El grupo facturó en Brasil 8.400 millones de reales en 2016. A nivel global, Saint-Gobain produce 350 patentes por año en promedio y 3.700 personas trabajan en I&D en sus ocho centros. También mantiene asociaciones con universidades y centros de investigación. “Antes del centro de I&D, muchas unidades de la empresa poseían proyectos en común con universidades, como uno en el que participamos con la Poli-USP a través de un consorcio de empresas de la construcción civil, en el cual se estudian argamasas”. También hay proyectos en marcha con las universidades de Campinas (Unicamp), Federal de São Carlos (UFSCar), Estadual Paulista (Unesp), en su campus de Araraquara, y con la Escuela de Ingeniería de Lorena de la USP.
“Con el centro listo, pretendemos expandir nuestra interacción con las universidades”, informa Houang. Con la UFSCar, Saint-Gobain, más específicamente su unidad de Cerámica, con sede en la localidad de Vinhedo (São Paulo), mantiene dos convenios. El grupo del ingeniero de materiales Victor Carlos Pandolfelli, docente del Departamento de Materiales, se vale de dicho convenio para que practicantes de la carrera de grado de ingeniería de materiales pasen seis meses en Vinhedo y ahora en el centro en Capivari. Los maestrandos o doctorandos pueden pasar otros seis meses en un centro de I&D de la empresa en Francia. “Es una forma de que los alumnos, bajo nuestra supervisión y la de un profesional de la empresa, vivan la experiencia de un ambiente fabril”, explica Pandolfelli. “Contamos también con proyectos específicos con la empresa”. Ellos son buenos cuando la relación costo-beneficio le aporta ventajas a la empresa y contempla a nuestros alumnos”. Pandolfelli recuerda que el centro de Capivari es reciente y que es necesario seguir de cerca la valoración que la matriz francesa le asignará a las innovaciones que se desarrollan en Brasil.
