INNOVACIÓN FRUGAL EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN: GEOTECNOLOGÍAS

La innovación es: “el uso real de un cambio no trivial y la mejora en un proceso, producto o sistema que es novedoso para la institución que desarrolla el cambio” (Slaughter, 1998, p. 226). Una definición ampliada específica de la industria lo pone como; “aplicación de tecnología que es nueva para una organización y que mejora significativamente el diseño y la construcción de un espacio habitable al disminuir el costo instalado, aumentar el rendimiento instalado y/o mejorar el proceso comercial, por ejemplo, reduce el tiempo de entrega o aumenta la flexibilidad” (Toole, 1998, pág. 324).

Un tema común de ambas definiciones es que la innovación aplica nuevos cambios que producen importantes ventajas funcionales y de costos Slaughter (2000) argumenta que la innovación en la industria de la construcción es más extensa de lo que se cree porque la mayor parte de las innovaciones sistémicas son de contratistas, no de fabricantes. Slaughter argumentó además que los fabricantes de la industria no están incentivados para innovar porque controlan efectivamente el mercado y sofocan la competencia. Sin innovar, continúan obteniendo grandes beneficios, pero la falta de innovación frena el crecimiento económico. El beneficio económico de la innovación es que se proporcionan productos mejores y más nuevos con un costo de producción reducido (Slaughter, 2000). Es entonces lógico que cuando hay una caída en las actividades de construcción, el desempleo aumenta y los ingresos disminuyen (Anaman y Osei-Amponsah, 2007).

La innovación frugal es un nuevo paradigma tecnológico (Le Bas, 2016) muchas veces asociado a la sostenibilidad por su minimización en el uso de recursos (Albert, 2019). El resultado sobre la innovación frugal como impulsor de la sostenibilidad es escaso en la industria de la construcción en SSA a partir de revisiones extensas de literatura (Hossain, 2018, 2020). La frugalidad es un paradigma desafiante para la innovación (Bhatti et al., 2018) y un nuevo fenómeno en el desarrollo de productos (Van Beers et al., 2013) que evoluciona gradualmente como un enfoque alternativo para abordar los desafíos globales (Agarwal y Brem, 2017). El enfoque principal de la innovación frugal es despojar a los productos de lujos innecesarios para hacerlos más asequibles (Van Beers et al., 2012), porque los humanos buscan intrínsecamente la máxima utilidad de cualquier recurso (Brookes y Poole, 2012, p. 67). Webster define frugal como "caracterizado por lo que refleja la economía en el uso de recursos", mientras que la innovación se define como una nueva idea, método o dispositivo. Aunque el término “innovación frugal” es nuevo en el discurso académico, la idea detrás de él no lo es (Bhatti Ventresca, 2013). Es la respuesta de las organizaciones a los desafíos presupuestarios, sociales y competitivos que enfrentan las economías en desarrollo (Arya et al., 2015).

No existe una definición universalmente aceptada de innovación frugal (Tiwari et al., 2017). Una definición frecuentemente citada es la de Zeschky et al. (2011), quien lo definió como productos asequibles y "suficientemente buenos" que satisfacen las necesidades de los consumidores con recursos limitados. Otros términos utilizados para describir el concepto de innovación frugal incluyen Jugaad (Radjou et al., 2012), innovación inversa (Govindarajan y Euchner, 2012), innovación disruptiva (Christensen et al., 2015), innovación de bajo costo (Agnihotri, 2015) e innovación basada en restricciones (Agarwal et al., 2017). Algunas otras son la innovación de Gandhi, la innovación catalítica, la innovación de base, la innovación indígena (Brem y Wolfram, 2014) y la innovación local (Pesa, 2015).

Los desafíos de cumplir con los principios del desarrollo sostenible se derivan de las limitaciones de los problemas sociales y la innovación tecnológica, que requieren la adaptación global de los objetivos de desarrollo sostenible a nivel de país (Olawumi y Chan, 2018). De acuerdo con Ebolor et al. (2022) las dimensiones de la innovación frugal que caracterizan la innovación requerida para el desarrollo sostenible se sintetizan en la Tabla 1 a continuación.

La innovación frugal se ve como una forma de integrar bajo costo, menos complejidad y más sostenibilidad en la construcción urbana (Santamouris, 2018). Ayuda a las industrias a desarrollar formas de reducir el consumo de energía, la acumulación de desechos, la huella de carbono y la explotación de valiosos recursos naturales (Goel y Kalamdhad, 2018) con un costo significativamente reducido de desarrollo frugal de nuevos productos (Brem et al., 2020).

Existe una amplia gama de aplicaciones de la innovación frugal en la industria de la construcción. La mayoría de las aplicaciones que se caracterizan como innovación frugal no se perciben como innovación frugal (Dok-Yen et al., 2022) debido a desafíos de difusión conceptual y de nomenclatura (Hossain, 2020). Ejemplos de tales tecnologías e innovaciones que se caracterizan como innovación frugal en la industria de la construcción incluyen la construcción modular (Caldarelli et al., 2022), la conversión de residuos en ladrillos (Goel y Kalamdhad, 2017) y el sistema de intercambiador de calor tierra-aire (EAHE) (Choudhury y Misra, 2014).

Dentro de este modelo podemos definir entonces como geo tecnologías a aquellas innovaciones de procesos y materiales relacionados con la construcción de obras geotécnicas que se desarrollan de manera frugal creando un proceso auto sostenible que es específico y apoya el crecimiento y las capacidades autodefinidas de la comunidad. Las geo-tecnologías innovación son fundamentales para la producción más limpia en la industria de la construcción y podría contribuir a promover también el bienestar socioeconómico de los miembros de la sociedad.

Algunos ejemplos de geotecnologías es el uso de pilotes helicoidales, ya que en comparación con las cimentaciones profundas tradicionales generan menos gases de efecto invernadero durante su construcción ya que se elimina el uso de concreto, se produce además un ahorro de energía ya que su colocación se lleva a cabo de manera más rápida que la de las cimentaciones de concreto.

Un ejemplo de construcción modular utilizando geo-tecnologías es el uso de anclajes helicoidales reutilizables. A diferencia del sistema convencional, en lugar de tener que perforar, insertar torones, inyectar concreto y tensar el acero, los Anclajes Helicoidales se instalan a rotación en el suelo retenido sin necesidad de pre barrenar e inyectar concreto. Son reutilizables y de fácil instalación, lo que reduce al mínimo el personal, el equipo y los costos. La confiabilidad probada y la previsibilidad de ingeniería de esta solución producen un sistema de retención de suelos que es eficiente, económico y sin complicaciones.

Una opción para reducir las altas emisiones generadas por la producción de concreto es elegir sistemas de cimentaciones que no requieren concreto, como las columnas de grava compactadas, además, si son construidas mediante sistemas Geopier® su tiempo de construcción se disminuye, se produce una mínima cantidad de desechos y como consecuencia existe un ahorro de energía, tiempo y costos.

Otra geotecnología importante consiste en detectar las fallas y problemas de las construcciones mediante el monitoreo de las mismas, esto ayuda a prevenir catástrofes en las obras, además de salvaguardar la salud de la comunidad ayuda a evitar gastos innecesarios en la construcción mediante la corrección de fallas a tiempo. La solución de detección de fallas es un componente clave para los sistemas de alerta temprana. El objetivo es ayudar a los ingenieros a tomar decisiones rápidas basadas en datos. La solución está diseñada para ayudar a monitorear la integridad de puentes presas de relaves, excavaciones taludes, minas, terraplenes y áreas propensas a deslizamientos de tierra.