¿Funcionan las Earthships en climas fríos?

No soy Mike Reynolds, el inventor de las Earthships; soy el Mike Reynolds que piensa que las Earthships en Canadá y otros climas fríos son una mala idea. Una coincidencia de nombres; solo quiero aclarar esto para que Garbage Warrior no reciba correos de odio destinados a mí.

¿De dónde proviene las Earthships?

Apareció por primera vez en Nuevo México a principios de los años 70 como la idea del arquitecto Michael Reynolds. Lo llamaron el "Garbage Warrior" (el Guerrero de la Basura) y fue un pionero de la vida de bajo impacto en una época en la que pocos visionarios compartían esa visión. Su trabajo en la creación de viviendas autosuficientes, en su mayoría hechas de basura, inspiró a muchos otros a construir sobre sus ideas. Todavía continúa trabajando incansablemente para llamar la atención sobre el uso irresponsable de recursos que afecta al planeta.

¿Qué es una Earthship?

Es importante tener en cuenta que "Earthship" es una marca registrada. Puede construir una y decirle a sus amigos que es una Earthship, pero una casa cuya construcción no fue autorizada por el titular de la marca Earthship, Michael Reynolds, no puede llevar oficialmente ese nombre. Así que no confunda esto con un movimiento fluido y colectivo que promueve la vivienda ecológica; esto es una empresa con fines de lucro liderada por una figura destacada. 

La Earthship en pocas palabras:

• Neumáticos rellenos con tierra compacta se utilizan para construir los muros principales de soporte; latas de aluminio y mortero, junto con botellas de vidrio, se utilizan para construir los muros interiores.
• Las Earthships (según su propia definición, al menos) se calientan de forma pasiva con el sol y la masa térmica; el lado norte está enterrado bajo tierra, aunque en climas más fríos parece que incluyen estufas de leña.
• La energía se genera en el lugar mediante paneles solares fotovoltaicos y energía eólica, típicamente se utiliza propano para cocinar y en climas más fríos, para calentar agua.
• Se recolecta agua de lluvia, se almacena en grandes cisternas de plástico y se filtra para su uso residencial; las aguas residuales se tratan en el lugar y se utilizan para cultivar alimentos.
• La pared orientada al sur es toda ventanas y actúa como un recolector de calor e invernadero donde se produce alimentos durante todo el año.

Todo eso es excelente y parece funcionar bien en Nuevo México, pero ahora quieren expandir el proyecto a otras regiones y aquí es donde las cosas pueden volverse un poco complicadas. Si realmente es tan bueno y adecuado para todos los climas, debería resistir el escrutinio, uno pensaría. Sin embargo, señalar defectos en el diseño suele ofender a los entusiastas de Earthship, o como Reynolds los llama, "discípulos verdes".

Construir una casa es una gran inversión y hay demasiadas suposiciones falsas y contradicciones evidentes como para aceptar el Earthship tal como se presenta, especialmente cuando toda la evidencia empírica indica que no cumple lo que su diseñador afirma, sobre todo cuando se exporta de un desierto a un clima frío. Así que, arriesgándonos a molestar a algunos, creemos que esto necesita un análisis detallado antes de que se implemente en otras partes del mundo.

Mi experiencia: Trabajé para Greenpeace, tenía el pelo largo, manejaba una furgoneta VW y me encantaba todo sobre el Earthship a finales de los años 80. No me embarqué en esto con el objetivo de desacreditarlo por diversión, sino para observar con ojos frescos más allá de la imagen y el atractivo holístico que recuerdo de hace décadas.

Earthships en climas apropiados:

Nuevo México tiene un clima suave y árido o semiárido, con precipitaciones ligeras, baja humedad relativa y abundante sol, lo que lo convierte en un lugar ideal para construir un Earthship.

El sitio web aún asegura que son "cómodos en todos los climas" y habla constantemente de cómo se construyen con materiales naturales y reciclados, sin facturas de energía, sin el uso de combustibles fósiles, con calefacción y refrigeración pasivas y cómo los ocupantes viven en armonía con los ciclos naturales de la Tierra. Sin embargo, esto dista mucho de cómo se construyen en la realidad hoy en día, aunque los hechos rara vez interfieren con la difusión de un mensaje familiar y reconfortante.

Para que sepa que no estamos poniendo palabras en su boca, aquí está Mike Reynolds hablando hace un par de años en un video titulado "New Solutions Guide". La siguiente cita comienza aproximadamente en el minuto 4:20.

"Cada edificio es una célula viva y respirante que obtiene todo lo que sus habitantes necesitan a través del encuentro con los fenómenos naturales del planeta, como el sol, la lluvia, la gravedad, el viento, la condensación y la convección. Todos estos fenómenos son estudiados, observados e incorporados en estas construcciones para que, al interactuar con ellos, se conviertan en un organismo vivo que cuida a las personas y no requiere combustibles fósiles" .

Variaciones de eso se repiten cada vez que se enciende un micrófono en un sitio de Earthship, incluso en construcciones donde nada de eso está ni cerca de suceder. Como un propietario de un Earthship en Alberta, Canadá cuyas intenciones no tengo dudas de que son las más puras, repite gran parte de ese sentimiento mientras alimenta una estufa de leña en una casa aislada con paneles de espuma que tiene una secadora de ropa, cocina y calentador de agua alimentados por propano.

Así es como Mike Reynolds describió esa misma casa en el Calgary Herald: "Canadá está tremendamente interesada en este tipo de construcción", dijo. "Una vivienda que hace todo por sí mismo, totalmente fuera de cualquier red y que permanece caliente. Hace mucho frío (en Alberta) y la vivienda no tiene calefacción de respaldo en absoluto, no la necesita".

¿Por qué no califica una estufa de leña como calefacción de respaldo? ¿Y desde cuándo el propano dejó de ser un combustible fósil? No hace falta investigar mucho para darse cuenta de que lo que se afirma no es lo que realmente está sucediendo. Si se despierta en una casa a 14°C (como hacen estas personas encantadoras) y necesita mantener un fuego encendido todo el día para calentarlo, su casa no se está calentando por sí sola.

En realidad, un Earthship en Canadá es principalmente una casa calefaccionada de manera pasiva que quema biomasa y combustibles fósiles para calor y energía suplementarios; está aislada con paneles de espuma en las paredes (no encontramos mención de los pisos) e incluye masa térmica dentro del sobre del edificio.

No estoy aquí para criticar el uso de combustibles fósiles o el aislamiento de espuma, pero no es más un 'fenómeno natural' o 'organismo vivo' que un sótano normal con aislamiento de espuma en el exterior.

Desafortunadamente, para muchos propietarios de Earthship en todo el mundo, incluir aislamiento en el diseño fue una revelación que solo se le ocurrió a Reynolds después de 30 años diciéndole a la gente que no lo necesitaban.

Reynolds describe la adición de aislamiento como un "turboalimentación" del Earthship y en un seminario de Youtube de 2009, lo describe. Aunque fue alrededor de 2005 cuando ocurrió esta mejora de diseño (décadas después de que el aislamiento de sótanos ya fuera práctica estándar), habla como si aislar debajo de las paredes térmicas masivas fuera su propia idea y le dio un nuevo nombre al aislamiento para el hogar: "Thermal Wrap".

"Si el Earthship fuera un motor a gasolina, Thermal Wrap e invernaderos dobles o triples serían la inyección de combustible. Estoy listo para competir con cualquier sistema de calefacción convencional". - Michael Reynolds, Earthship Biotect.

La masa térmica sí almacena y libera calor, pero la magia ocurre al separar las temperaturas ambientales interiores y exteriores, no al unirlas. Él parece haberse dado cuenta de eso ahora, al menos con las paredes, pero al llegar tarde al juego, también está un poco rezagado en saber la cantidad de aislamiento que realmente debería instalarse y dónde ponerlo. Ejemplo:

Las tres imágenes siguientes muestran modelos térmicos que ilustran lo que podría esperar de un piso de concreto en un clima frío. La primera imagen está sin aislamiento, la segunda cumple con el Código de Construcción (2,5 cm) y la tercera tiene aislamiento de 5 cm, que es el mínimo recomendado en las zonas más frías para garantizar comodidad y un buen retorno de inversión.

Usando un piso de concreto de 10 cm, en la primera imagen (sin aislamiento, como un Earthship) se observa un gradiente de color que va de cálido a frío, lo que demuestra la pérdida de calor hacia el suelo a una profundidad considerable. En las imágenes con pisos aislados, el calor se conserva mejor gracias al aislamiento. Además, el color rojo claro del piso del Earthship indica una temperatura más baja que los pisos aislados, los cuales tienen un color blanco, siendo estos últimos más cómodos para los ocupantes.

En invierno, la temperatura del suelo puede estar por debajo de los 7°C. Si un Earthship en un clima frío realmente calentara una casa a una temperatura cómoda, contradiría la segunda ley de la termodinámica, que establece que el calor se mueve de los cuerpos cálidos a los fríos. Si el calor pudiera moverse desde áreas frías hacia áreas cálidas, como desde el suelo a 7°C a cualquier casa mantenida a 8°C o más, también podríamos esperar ver lagos congelarse en verano.

Sabemos que eso no sucede, sin embargo, Michael Reynolds sigue convenciendo a la gente de que los paisajes congelados de alguna manera calentarán sus hogares. Creer eso requiere ignorar las leyes básicas de la física y tendría la misma suerte asando malvaviscos sobre un bloque de hielo. Las cosas frías no lo harán sentir caliente, fin de la historia.

Con asistencia mecánica y una fuente de energía (como una bomba de calor), se puede extraer calor del suelo en un clima frío, pero los Earthships no cuentan con bombas de calor.

Si aún cree que el Earthship es la respuesta, siga leyendo antes de gastar todos sus ahorros en uno, incluso si ya está molesto conmigo por tener la audacia de examinar cómo funciona. Si encuentra fallas en mi análisis, menciónelas en los comentarios a continuación y estaré más que feliz de discutir. Si está aquí porque desea vivir en una casa que aproveche el calor del sol y del suelo para mantenerse caliente, podemos ayudarle con eso en nuestras páginas de diseño de casas solares pasivas.

Este texto sigue la conjugación verbal de segunda persona formal y se han eliminado las repeticiones innecesarias.

1. Masa térmica:

La mayor falla en el diseño de los Earthship radica en la idea equivocada de que la tierra mantendrá caliente la casa en todos los climas. Aunque la tierra puede aportar calor a una casa fría, esto solo ocurrirá hasta que la temperatura de la casa y la de la tierra alcancen un equilibrio térmico, es decir, se igualen. Este principio se conoce como la Ley Cero de la termodinámica.

Según el ingeniero de Ecohome, Denis Boyer, "La temperatura del suelo en Montreal-Ottawa a una profundidad de unos 3 metros oscilaría entre 6.3°C (43°F) en enero y unos 3.4°C (38°F) en abril. A una profundidad menor, el suelo sería aún más frío durante ese mismo período".

Esa es una media razonable en Canadá y mucho más fría que los 14°C que menciona el sitio web de Earthship, donde aseguran que un Earthship funciona en cualquier parte del mundo.

En lugar de que el suelo sea una fuente de calor, en un Earthship mínimamente aislado en un clima frío, usted perderá calor a través del suelo sin aislamiento bajo los pisos cada vez que la temperatura interior suba a unos 7°C, lo cual es común en muchas casas de climas muy fríos.

Según Reynolds, la clave del diseño 'Thermal Wrap' es colocar el aislamiento varios metros más atrás desde la pared de neumáticos para aumentar la masa térmica de la pared (hasta aproximadamente 2 metros, según mencionó en un video), con el fin de mejorar el rendimiento, lo cual simplemente no sucede.

Denis Boyer continúa explicando: "Excepto para el agua y otros materiales con una conductividad muy alta, debido a las variaciones relativamente sutiles en la temperatura que podría esperar ver en cualquier casa calentada de forma pasiva durante un ciclo de 24 horas, solo los primeros 15 o 18 centímetros de la pared mostrarían algún cambio de temperatura perceptible al absorber y liberar calor".

Esto significa que solo el tercio frontal de la pared de neumáticos actúa como masa térmica, como afirma Reynolds y no los varios pies de tierra detrás de ella. Colocar el aislamiento tan atrás implica que necesitará comprar más placas de poliestireno ecológicas para aislar la parte superior de esa franja de 1.5 metros a lo largo de todo el edificio, o el "Thermal Wrap" no tendrá ningún efecto. Además, más calor se escapará a través del aislamiento superior, por lo que el único resultado tangible de esa modificación de diseño será un aumento en los costos de materiales y una mayor pérdida de calor.

2. Reducción de la contaminación:

Si la red local se alimenta de fuentes renovables como la hidroeléctrica o la energía eólica, no es necesario instalar su propio sistema para reducir tus emisiones personales. Claro, puede instalar un panel solar y baterías de respaldo para tu seguridad energética, pero si "desconectarse de la red" implica quemar combustibles fósiles en lugar de aprovechar la energía limpia de la red, estarías aumentando tu huella de carbono en vez de reducirla.

3. Conservación y reutilización de materiales:

Es obvio que el montón de paneles de espuma XPS que vi en varios vídeos de Earthship no eran reciclados y desde luego no procedían de forma natural.

Alex Wilson, fundador del Resilient Design Institute sobre la espuma XPS: Los agentes expansores crean pequeñas burbujas de gas que son, de hecho, el aislante en espuma. Solían ser clorofluorocarbonos (CFC) que fueron prohibidos por dañar la capa de ozono y fueron reemplazados por HFC que no causan daño a la capa de ozono, pero son mil veces peores que el CO2 como gases de efecto invernadero.

La única solución para que el planeta sea más verde es elegir la espuma XPS en lugar de otros tipos de aislamiento, para que la tundra helada vuelva a la vida. Para obtener ayuda sobre cómo elegir los paneles de aislamiento rígido más ecológicos, consulte aquí.

"Hemos estado haciéndolo ahora durante tanto tiempo que realmente no podemos encontrar mejores materiales para construir" - Mike Reynolds, Earthship Biotect

No es que no pudiera encontrar mejores materiales, simplemente los pasó por alto. Justo al lado de la espuma XPS, en cualquier tienda de materiales de construcción, encontrará espuma EPS, que usa agentes espumantes con emisiones mucho más bajas y además es más barata. Probablemente cerca de la espuma EPS también encontrará lana mineral rígida, un aislamiento hecho de polvo de piedra, sin productos químicos y con al menos un 75% de contenido reciclado. O puede optar por algo completamente natural, como los paneles de aislamiento de cáñamo.

Las paredes interiores son ciertamente atractivas, pero usar miles de latas de aluminio en una pared no es necesariamente el mejor uso del metal en una era de agotamiento de recursos. En 1972, las latas no se utilizaban ni los neumáticos viejos, por lo que en ese entonces realmente estaba haciendo un favor al mundo, pero eso ya no es suficiente. La extracción de minerales es perjudicial para la Tierra y ese metal sería más beneficioso si se reciclara.

4. Conservación del agua:

La mundo ya tiene un sistema natural para tratar y almacenar el agua de lluvia, aunque por necesidad Reynolds reinventó ese sistema usando tubos de plástico, filtros, plantas y grandes cisternas de plástico. Mis felicitaciones para él, fue una movida brillante para proveer agua a una casa en el desierto. Pero es completamente innecesario en la mayoría de las áreas remotas y resulta en costos innecesarios, mayor mantenimiento y más contaminación debido a la compra de grandes tanques de plástico y equipo.

La tierra automáticamente convierte tus aguas residuales en agua potable que puede obtener de un pozo, así que deje que la Tierra haga su trabajo. Esa es la premisa completa de un Earthship, ¿verdad? Esto es uno de los choques más evidentes entre la ideología y el sentido común, donde los propietarios se ven afectados con complicaciones y costos innecesarios solo para mantener la imagen de la marca Earthship.

Aún puede recolectar agua de lluvia que cae en tu techo; todo lo que necesita es un barril para la lluvia y un jardín al aire libre para sacarle buen provecho.

5. House Dimension:

La forma de un Earthship suele ser muy estrecha y larga, lo cual no es la más eficiente para la conservación de materiales o energía. Por ejemplo, una casa de 7.6 metros de profundidad por 24.4 metros de largo, que sería de 186 metros cuadrados, tendría un total de 64 metros de pared exterior. En comparación, una casa de 12x15 metros, también de 186 metros cuadrados, tendría solo 54.9 metros de pared exterior. Esto significa menos materiales de construcción, menos mano de obra, menor pérdida de calor por las paredes y el mismo espacio habitable. 

6. Riesgos para la salud:

Emisión de Sustancias Tóxicas: Los neumáticos de un Earthship pueden liberar retardantes de llama bromados (PBDE), una sustancia sintética derivada de productos petroquímicos, que puede ser tóxica para los humanos con exposición prolongada.

Dudas sobre la Seguridad: Aunque Mike Reynolds afirma que es seguro, es importante cuestionar y buscar investigaciones sobre la calidad del aire interior antes de comprometerse a vivir dentro de una estructura hecha de neumáticos usados.

Problemas de Salud Relacionados con el Moho: Enfermedades como rinitis alérgica, asma e infecciones respiratorias están vinculadas a la exposición al moho, común en viviendas mal aisladas, especialmente en sótanos mal aislados con alta humedad, algo característico de un Earthship en Canadá.

Desafíos de Humedad y Moho: La producción de alimentos en invernaderos de clima frío genera un ambiente húmedo y al transferir ese aire calentado hacia el espacio habitable, se aumenta significativamente la humedad relativa interior, propiciando la condensación y la formación de moho.

Impacto en el Confort Térmico: Las paredes exteriores no aisladas, combinadas con la mayor humedad relativa, aumentarán la demanda de calefacción y harán que la casa se sienta más fría e incómoda, ya que se necesita más energía para calentar el aire húmedo que el seco.

Invernaderos y Limitaciones para la Habitabilidad: Aunque apoyamos los invernaderos para la producción de alimentos en climas fríos, no son entornos sensatos para la habitabilidad humana, ya que no proporcionan suficiente calor en climas fríos.

7. Ventilation:

Los Sistemas de Recuperación de Calor (HRVs) son obligatorios en sistemas de calificación de rendimiento como LEED, Novoclimat y Passivhaus y en algunos códigos de construcción regionales. Sin embargo, en Earthships, no se utilizan HRVs. En su lugar, se emplean "tubos de tierra" y aberturas en el techo para la ventilación.

En un video del Seminario Earthship 2009, Reynolds menciona la 'ventilación sin pérdida de calor' en invierno. Explica que cuando abres los tragaluces del invernadero y el aire caliente sale, creando un vacío que atrae aire fresco a través de los tubos de tierra.

Aunque Reynolds describe esto como "sin pérdida de calor", liberar intencionalmente el calor recolectado puede considerarse pérdida de calor, especialmente si necesitas compensarlo quemando combustibles fósiles para volver a calentar la casa. Un buen HRV puede recuperar hasta el 90% del calor del aire de escape, mientras que los 'tubos de tierra' de un Earthship no recuperan ninguno. La elección entre HRV y ERV puede depender de la zona climática en la que te encuentres.

8. Calor pasivo vs. cultivo de alimentos:

Los Earthships cuentan con un invernadero para cultivar alimentos durante todo el año. Sin embargo, es fundamental mantener este entorno húmedo separado de los espacios habitables para preservar la durabilidad del hogar y evitar riesgos para la salud.

Es necesario evaluar cuidadosamente la opción de producir alimentos versus la ganancia pasiva de calor en los espacios habitables. Considerando cuánta comida se podría generar en ese espacio en comparación con el calor pasivo, usted podrá decidir qué opción mejora más su huella de carbono. Nosotros favorecemos la ganancia de calor.

Para alimentar adecuadamente a tu familia, necesitaría un jardín de aproximadamente 929 metros cuadrados. Cultivar alimentos en su sala de estar es interesante, pero no compensará su huella de carbono como lo haría una casa con calefacción pasiva. Los Earthships no producen suficientes alimentos como para justificar que todo el diseño de su hogar dependa de ello.

Si está pensando en construir un Earthship en un terreno grande, ¿por qué no optar por la calefacción pasiva más eficiente y construir el invernadero en otro lugar de su propiedad? La razón es que no se ajusta a la ideología y la imagen oficial.

9. ¿Cuánto cuesta construir un Earthship?

Construir un Earthship no es ni barato ni fácil. Aparte de los altos costos de los materiales, se requiere una gran cantidad de mano de obra, ya que deberá compactar tierra en más de 800 neumáticos con un mazo.

A menos que disponga de un año libre y planee hacer todo el trabajo usted mismo, necesitará contratar a alguien o contar con un grupo de voluntarios, como sucede en la mayoría de los casos. La marca es tan poderosa que no faltan personas dispuestas a hacer trabajo duro solo por ser parte de ella. Ya sea que las pague o no, este método de construcción es extremadamente intensivo en mano de obra.

Además, para operar su hogar utilizando los mencionados "fenómenos terrestres", no olvide el costo de una estufa de leña, un generador, tanques de propano, paneles de espuma y decenas de miles de pesos para un sistema de paneles solares y respaldo de baterías. Necesitará mucho más que neumáticos, tierra y latas de refresco.

Nuestra conclusión sobre las Earthships:

Este concepto nació con el objetivo de dejar la menor huella posible en la Tierra. Admiramos la motivación e ingenio de Michael Reynolds al desarrollar este sistema de construcción hace unos 40 años en un desierto.

Sin embargo, hoy parece que su enfoque está más en promover su marca que en la causa original de vivir con bajo impacto. De ser así, el diseño se adaptaría mejor a entornos específicos y prescindiría de elementos innecesarios.

El diseño actual utiliza una interpretación flexible de las leyes de la física, creando una narrativa convincente pero imprecisa para vender la marca Earthship en climas donde no es funcional.

El diseño de construcciones ecológicas de alta gama ha avanzado considerablemente, haciendo que el Earthship quede obsoleto en la actualidad. Aunque merece un lugar en la historia, debería mantenerse allí, especialmente en climas fríos.

Para competir de manera efectiva en climas fríos como una opción de bajo impacto y alto rendimiento, cualquier diseño debe incluir aislamiento significativo, una envolvente de construcción hermética, ventanas de triple panel y un sistema de ventilación con recuperación de calor, entre otras características.

Si decide construir un Earthship, le recomendamos instalar al menos el doble de aislamiento sugerido, colocarlo directamente contra la parte trasera de los neumáticos y debajo del suelo (15 a 20 centímetros sería lo ideal). Utilice espuma EPS en lugar de XPS, ya que es más económica y resulta en aproximadamente 200 veces menos emisiones de gases de efecto invernadero. Lo más importante es un sistema HRV o ERV para asegurar eficiencia energética, durabilidad y la salud de los ocupantes. Si es necesario, realice todas estas mejoras por la noche, cuando nadie lo vea.

Otras reflexiones sobre los Earthships en el mundo:

'' La mayoría de los lectores inteligentes cuentan con un Sistema de Alerta de Exageración (E.A.S., por sus siglas en inglés) —también conocido como una alarma de tonterías—. Lamentablemente, las afirmaciones de Reynolds suelen activar mi E.A.S.''

- Martin Holladay Asesor de construcción ecológica

'' Los hechos sobre la habitabilidad y el rendimiento en la presentación del Sr. Reynolds fueron muy escasos, todos se pasaron rápidamente como si fueran verdades indiscutibles''

- Voussoirs Blogs sobre arquitectura

" La falta de aislamiento bajo el suelo (por insistencia de Reynolds en que era innecesario) fue el resultado del éxito de esta estrategia en Nuevo México. Desafortunadamente, el análisis de temperatura en el Earthship de Brighton ha demostrado que las temperaturas más bajas del suelo hacen que un suelo sin aislamiento actúe como un desagüe sin fondo para el calor interno en lugar de almacenarlo. El equipo ha aprendido de esto, pero es un error que podría haberse evitado si se hubieran seguido otros consejos."

Si está buscando inspiración sobre cómo construir verdaderas casas ecológicas en puede encontrar ideas aquí.