D. Andréen
Los montículos que ciertas especies de termitas construyen sobre sus nidos se han considerado durante mucho tiempo como una especie de control climático natural incorporado, un enfoque que ha intrigado a los arquitectos e ingenieros deseosos de diseñar edificios más ecológicos y energéticamente eficientes que imiten esos principios. Ha habido décadas de investigación dedicadas a modelar cómo funcionan estos montículos. Un nuevo artículo publicado en la revista Frontiers in Materials ofrece nueva evidencia a favor de un modelo de sistema integrado en el que el montículo, el nido y sus túneles funcionan juntos como un pulmón.
Quizás el ejemplo más famoso de la influencia de los montículos de termitas en la arquitectura es el edificio Eastgate en Harare, Zimbabue. Es el complejo comercial y comercial más grande del país y, sin embargo, utiliza menos del 10 por ciento de la energía consumida por un edificio convencional de su tamaño porque no hay aire acondicionado central y solo un sistema mínimo de calefacción. El arquitecto Mick Pearce basó su diseño en la década de 1990 en los principios de refrigeración y calefacción utilizados en los montículos de termitas de la región, que sirven como granjas de hongos para las termitas. Los hongos son su principal fuente de alimento.
Las condiciones deben ser las adecuadas para que el hongo prospere. Por lo tanto, las termitas deben mantener una temperatura constante de 87 °F en un ambiente donde la temperatura exterior oscila entre 35 °F por la noche y 104 °F durante el día. Los biólogos han sugerido durante mucho tiempo que hagan esto mediante la construcción de una serie de respiraderos de calefacción y refrigeración a lo largo de sus montículos, que se pueden abrir y cerrar durante el día para mantener constante la temperatura interior. El edificio Eastgate se basa en un sistema similar de rejillas de ventilación y paneles solares bien ubicados.
Hay diferentes tipos de montículos de termitas, dependiendo de la especie, lo que hace que identificar los principios universales sea un poco complicado. Por ejemplo, en 2019, los científicos del Imperial College London estudiaron los montículos de un tipo diferente de termita africana común en Senegal y Guinea. Esta especie no cultiva hongos, por lo que sus montículos carecen de las distintivas chimeneas y aberturas en forma de ventana de los montículos de termitas de Zimbabue que inspiraron el diseño de Pearce para el edificio Eastgate. No hay aberturas visibles en absoluto; en cambio, hay poros, el resultado natural de cómo se hacen los montículos, al apilar gránulos de arena mezclados con saliva de termitas y tierra. Son estos poros los que ayudan a que la estructura «respire» y también se sequen más rápido después de fuertes lluvias.
En el caso de los montículos de termitas de Zimbabue, el mecanismo preciso ha sido durante mucho tiempo un tema de debate. ¿Es una forma de flujo inducido (también conocido como «efecto de chimenea»), el hecho de que el calor de los habitantes de la colonia impulsa el aire hacia arriba y hacia afuera a través de las rejillas de ventilación del montículo (flujo de termosifón) o una combinación? O tal vez se necesita un tipo diferente de modelo.
El fisiólogo Scott Turner de SUNY-Syracuse y Rupert Soar de la Universidad Nottingham Trent fueron coautores de un artículo de 2008 que argumentaba que Pearce se había basado en suposiciones erróneas cuando diseñó el edificio Eastgate. Específicamente, no hay evidencia sólida de que las termitas regulen la temperatura de sus nidos. No obstante, el diseño de Pearce fue un éxito, pero Turner y Soar imaginaron «edificios que no están simplemente inspirados en la vida, edificios biomiméticos, sino que, en cierto sentido, están tan vivos como sus habitantes y la naturaleza viva en la que están incrustados».
Este último artículo de Soar y David Andréen de la Universidad de Lund en Suecia explora una hipótesis alternativa propuesta por primera vez por Turner en 2001. En este escenario, el montículo de termitas es un componente de un sistema integrado más grande que incorpora el montículo, el nido subterráneo y el compleja red en forma de celosía de túneles excavados conocida como el «complejo de salida», que podría actuar como impulsor de flujos de aire selectivos. Turner imaginó este sistema como un análogo funcional de un pulmón, dejando entrar oxígeno y dejando escapar dióxido de carbono. En términos prácticos, es un intercambiador de gases multifásico.
D. Andréen
Las termitas también pueden lograr una evaporación más rápida del exceso de agua después de la lluvia transportando y depositando el agua alrededor de los túneles de salida. Esos túneles están ventilados más fuertemente por los vientos, lo que acelera la evaporación sin interrumpir el oxígeno/CO2 equilibrio dentro del nido.
Soar y Andréen querían demostrar que el complejo de salida podría usarse para promover flujos de aire, calor y humedad en el diseño arquitectónico. “Al ventilar un edificio, desea preservar el delicado equilibrio de temperatura y humedad creado en el interior, sin impedir el movimiento del aire viciado hacia el exterior y el aire fresco hacia el interior”, dijo Soar. «La mayoría de los sistemas HVAC luchan con esto. Aquí tenemos una interfaz estructurada que permite el intercambio de gases respiratorios, simplemente impulsado por las diferencias de concentración entre un lado y el otro. Las condiciones internas se mantienen así».