Esta imagem mostra a representação digital de um edifício impresso em 3D, atualmente em construção na Ucrânia, que irá disponibilizar quatro salas de aula para os alunos de uma escola primária em Lviv.
Como imprimir em 3D uma escola numa zona de guerra
Com as suas linhas cinzentas suaves e o seu exterior elegante e curvo, o Projeto Colmeia nem parece bem uma escola, mas um retiro de bem-estar ou um museu de arte moderna.
O aspeto distinto da estrutura, com uma textura que se assemelha a um casulo ou à colmeia que lhe dá o nome, deve-se ao método de construção utilizado para a construir: Impressão 3D.
A menos de 200 metros da Escola N.º 23 em Lviv, na Ucrânia, as paredes da instalação educativa de 370 metros quadrados foram impressas em apenas 40 horas com uma impressora de pórtico COBOD, que segue planos digitais para colocar o betão como se fosse a cobertura de um bolo.
É o primeiro centro educativo impresso em 3D na Europa e o primeiro edifício a ser impresso em 3D numa zona de guerra, de acordo com Jean-Christophe Bonis, fundador da Team4UA, a organização sem fins lucrativos responsável pelo projeto-piloto.
"Não sou construtor; não quero ser arquiteto ou construtor... Mas através da robótica e da IA, através da tecnologia, podemos acelerar o processo (de construção)", disse Bonis à CNN numa entrevista em vídeo.
Pouco depois de a Rússia ter lançado a sua invasão total da Ucrânia, em fevereiro de 2022, locais no leste da Ucrânia, como Lviv, enfrentaram um enorme problema: como lidar com dezenas de milhares de pessoas que fugiam para - e através de - a cidade. Só na região de Lviv, havia 173 mil pessoas deslocadas internamente em dezembro do ano passado, de acordo com os últimos dados da Organização Internacional para as Migrações das Nações Unidas.
O Projeto Colmeia vai dotar a escola de quatro salas de aula suplementares para ajudar a acolher mais alunos deslocados pela guerra, disse Bonis. Ele espera que, se for bem sucedido, o projeto permita que "a impressão 3D seja uma das ferramentas de construção local na Ucrânia".
Apagões e bombardeamentos
A construção impressa em 3D pode ser significativamente mais rápida e, segundo alguns especialistas, mais sustentável do que os métodos de construção tradicionais.
A Team4UA colaborou com o estúdio ucraniano Balbek Bureau na conceção da escola e com a empresa de arquitetura Ars Longa na engenharia. O projeto de um só piso começou a ser construído em setembro de 2022, e todo o projeto, desde as fundações até aos acabamentos, deveria inicialmente demorar apenas três meses.
Mas os ataques aéreos russos e os bombardeamentos em todo o país durante outubro e novembro de 2022 atingiram as principais infraestruturas civis, incluindo a rede eléctrica, causando apagões generalizados em Lviv. Com as comunidades locais a recorrerem a geradores de energia, o Projeto Colmeia foi interrompido enquanto o fornecimento de eletricidade se tornou instável e as condições tornaram insegura a entrega da impressora.
O facto de esta tecnologia ajudar a construir com um número mais reduzido de especialistas é uma vantagem significativa. Olga Gavura, 7CI Group
Só no verão passado é que a situação se estabilizou em Lviv e o fornecimento de energia foi totalmente restabelecido, permitindo finalmente a entrega da impressora. Apesar de ter demorado menos de dois dias, cumulativamente, a imprimir a estrutura de betão do edifício, a Team4UA repartiu esse trabalho por seis semanas para poder realizar sessões de formação e desenvolvimento no local.
Após a revisão da data de abertura para janeiro de 2024, o projeto deparou-se com outro obstáculo: o financiamento. Os custos de construção na Ucrânia aumentaram drasticamente no último ano e, para concluir o trabalho final de acabamento, como telhados, janelas, portas e design de interiores, os organizadores do projeto dizem que precisam de angariar mais 370 mil euros.
"Estou a enfrentar desafios diariamente", disse Bonis. Mas ele continua sem se deixar abater: "(Isto) é também uma forma de usar a tecnologia para devolver a esperança."
Uma opção dispendiosa
Sendo uma tecnologia relativamente nova, e com dados limitados sobre a segurança e estabilidade dos edifícios resultantes, a construção impressa em 3D tem sido predominantemente utilizada em projectos pontuais ou em colaborações de investigação.
A empresa de arquitetura holandesa DUS tem feito experiências com casas impressas em 3D desde 2015 e a empresa de construção ICON, sediada no Texas, nos EUA, imprimiu comunidades inteiras em Austin, Texas e Nacajuca, México. Em 2020, a Dubai Future Foundation tornou-se o primeiro edifício comercial do mundo impresso em 3D e, em 2021, a primeira escola do mundo impressa em 3D foi concluída no Malawi, com as paredes colocadas em apenas 18 horas.
No entanto, quando se trata de construção em grande escala, a tecnologia "ainda está na sua infância", disse Christian Lange, professor associado de arquitetura na Universidade de Hong Kong, onde supervisiona o Laboratório de Fabrico Robótico.
A impressão 3D é realmente óptima quando se tem geometrias e formas especiais, porque é totalmente livre. Christian Lange, Universidade de Hong Kong
Lange é cético quanto aos benefícios da utilização da impressão 3D para construir em regiões com conflitos ou perturbações em curso.
Embora a tecnologia tenha o potencial de ser mais barata do que os métodos de construção convencionais, os custos iniciais das impressoras podem ser extremamente elevados e o seu tamanho pode tornar difícil e dispendioso o seu transporte.
De acordo com Lange, existem alternativas mais baratas e rápidas à impressão 3D, como os edifícios pré-fabricados e modulares. Feitos com peças construídas em fábricas e rapidamente montadas no local, os edifícios pré-fabricados tornaram-se populares no início do século XX, quando foram utilizados na reconstrução após a Segunda Guerra Mundial e para fornecer alojamento barato a pessoas deslocadas.
"O abrigo temporário não precisa de ser um abrigo permanente", afirmou Lange numa entrevista telefónica. "A impressão 3D é realmente fantástica quando se tem geometrias e formas especiais, porque se tem total liberdade - o robô ou a máquina não se importam se se constrói uma parede reta ou uma parede curva."
Mas na Ucrânia, onde muitos técnicos, trabalhadores da construção civil e especialistas da indústria estão a lutar na linha da frente, a automação pode ajudar a combater a escassez de mão de obra, disse Olga Gavura, sócia-gerente do 7CI Group, um empreiteiro do Projeto Colmeia.
"O facto de esta tecnologia ajudar a construir com um menor número de especialistas é uma vantagem significativa", disse Gavura, acrescentando que apenas foram necessários quatro especialistas para a fase de construção do Projeto.
À medida que os ataques aéreos russos continuam a devastar as infra-estruturas do país - em 2024 já se registaram vários ataques contra cidades, incluindo Lviv, matando civis e destruindo casas -, Gavura acredita que, para o número de estruturas que precisam de ser reconstruídas, a impressão 3D tornar-se-á essencial.
A responsável acredita que projectos-piloto como este podem não só testar os processos de construção, mas também ajudar a formar uma geração de especialistas ucranianos que "podem aplicar a tecnologia, por si próprios, no futuro", acrescentou.
Reconstrução de comunidades
A Team4UA não é a única organização a ver o potencial da construção impressa em 3D em zonas de catástrofe e conflito.
A empresa de construção Diamond Age, sediada no Arizona, EUA, está atualmente em conversações com autoridades ucranianas sobre a impressão de abrigos antibombas e infraestruturas militares, afirmou o diretor executivo da empresa, Jack Oslan.
A Diamond Age utiliza um sistema de impressão 3D patenteado que, segundo a empresa, isola as paredes dos edifícios. Oslan afirmou que as estruturas da sua empresa são 30% mais eficientes do ponto de vista energético do que as estruturas feitas de madeira e são suficientemente fortes para resistir a um furacão de categoria 5 ou a um terramoto moderado.
"É esta resiliência climática que nos dá a plataforma perfeita para fazer a transição para aplicações militares e humanitárias", afirmou, acrescentando que a automatização pode ajudar a reduzir o número de vítimas aquando da construção em zonas de guerra: "Haverá menos pessoas em perigo, o que consideramos importante".
Os danos causados às infra-estruturas ucranianas entre a invasão total da Rússia e setembro de 2023 - incluindo casas, escolas, redes de energia e redes de transportes - custarão cerca de 140 mil milhões de euros para serem substituídos, de acordo com um estudo da Escola de Economia de Kiev. Os investigadores descobriram que entre os edifícios danificados ou destruídos se encontravam mais de 3.500 estabelecimentos de ensino e mais de 160 mil habitações.
Oslan vê uma enorme oportunidade para a impressão 3D ajudar a começar a reconstruir a nação. "Esperamos que tudo o que fornecemos atualmente à Ucrânia para a construção de estruturas militares ou humanitárias se transforme, em última análise, na construção de casas, para a reconstrução das comunidades (do país)", acrescentou.
Uma visão para este país
Em Lviv, há mais entusiasmo em torno do Projeto Colmeia do que seria de esperar de um edifício de uma escola primária, segundo Bonis.
"Quando estou no local, há crianças que vêm ter comigo com os pais e me dizem em ucraniano: 'Vou estar nesta escola, estou tão entusiasmado, a minha escola é única no país'", contou.
Num email enviado à CNN, o chefe do departamento de educação da Câmara Municipal de Lviv, Andriy Zakaliuk, afirmou que o projeto oferecia "uma oportunidade única" de construir um ambiente personalizado para os jovens estudantes.
"É simbólico que eles comecem a sua nova fase da vida num ambiente novo e moderno", disse Zakaliuk. "Agora, estas crianças têm a oportunidade de ver que, com a ajuda de uma impressora 3D, é possível construir edifícios reais."
Enquanto aguarda mais uma data de abertura revista para o novo edifício escolar, Bonis já está a planear mais dois projectos ambiciosos de impressão 3D - uma ponte em Kherson e um edifício de oito andares no centro de Kiev.
A Team4UA espera que estes projectos-piloto a ajudem a aumentar a sua velocidade e eficiência e a reduzir os custos em projectos futuros. Entretanto, Bonis está a criar uma empresa privada que irá adquirir duas impressoras 3D para oferecer "impressão como um serviço" na Ucrânia, com os lucros a ajudar a apoiar o trabalho de ajuda humanitária da Team4UA.
"Não se trata apenas de um conceito de imprimir uma escola - é uma visão para este país", disse Bonis. "Esta guerra vai acabar mais cedo ou mais tarde. Nesse momento, precisamos de voltar à vida, construir de novo e virar a página."
