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Volumen: 7, Número: 14, Año: 2026 (Enero 2026 - Junio 2026)
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Tipo de Publicación: Articulo Científico
Recibido: 29/04/2026
Aceptado: 31/05/2026
Publicado: 03/06/2026
Código Único AV: e742
Páginas: 1(1316-1337)
DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.20531748
Autores:
Luz Clarita Córdova Córdova
Ingenieria Industrial
https://orcid.org/0000-0003-1231-5715
E-mail: luz.cordovac@unmsm.edu.pe
Afiliación: Universidad Nacional Mayor de San
Marcos
País: República del Perú
Amador Pinedo García
Ingeniero Civil
Doctor en Ingeniería Civil
https://orcid.org/0009-0005-8972-2708
E-mail: pinedoamador@gmail.com
Afiliación: Universidad Nacional Federico
Villareal
País: República del Perú
Diego Angel Pinedo Chavez
Ingeniero Civil
Maestro en Gestión Pública
https://orcid.org/0009-0004-8794-4262
E-mail: diego.pinedochavez@gmail.com
Afiliación: Universidad San Martin de Porres
País: República del Perú
Jorge Luis Hilario Rivas
Ingeniero Industrial
Doctor en Ingeniería de Sistemas
https://orcid.org/0000-0003-1283-5630
E-mail: dr@jorgeluishilario.com
Afiliación: Universidad Nacional de Ucayali
País: República del Perú
Resumen
La impresión 3D aplicada a la construcción con arcilla se presenta como una alternativa
emergente frente a los sistemas constructivos convencionales, especialmente por su
potencial para reducir residuos, optimizar materiales y aprovechar recursos locales de bajo
impacto. Sin embargo, su sostenibilidad ambiental y económica aún requiere una
evaluación crítica, debido a que los beneficios atribuidos a esta tecnología dependen de la
composición de las mezclas, el consumo energético, los estabilizantes utilizados y las
fases consideradas dentro del ciclo de vida. El objetivo de este artículo fue comparar los
indicadores de sostenibilidad ambiental y económica reportados en la literatura entre
viviendas de arcilla impresas en 3D y viviendas construidas con métodos convencionales,
considerando el ciclo de vida completo. Se desarrolló un artículo de revisión sistemática
siguiendo lineamientos metodológicos orientados a la identificación, selección y análisis
crítico de estudios científicos indexados relacionados con impresión 3D, arcilla, tierra,
sostenibilidad, costos y análisis de ciclo de vida. Los resultados evidenciaron que la
literatura disponible se concentra principalmente en indicadores ambientales, como
potencial de calentamiento global, carbono incorporado, emisiones de CO₂ y demanda
energética, mientras que los indicadores económicos y las evaluaciones cradle-to-grave
siguen siendo limitados. Asimismo, se observó que los estudios revisados analizan
mayormente mezclas, morteros, prototipos o ensamblajes parciales, antes que viviendas
completas en condiciones reales de uso. Se concluye que la arcilla impresa en 3D posee
un potencial relevante para reducir impactos ambientales frente a sistemas intensivos en
cemento; no obstante, su viabilidad sostenible dependerá de estudios integrales que
incorporen costos, operación, mantenimiento, durabilidad y fin de vida.
Palabras Clave
Sostenibilidad ambiental, impresión 3D con arcilla,
análisis de ciclo de vida, indicadores económicos,
construcción convencional.
Abstract
Three-dimensional printing applied to clay-based construction has emerged as a
promising alternative to conventional building systems, particularly because of its
potential to reduce waste, optimize material use, and employ locally available low-impact
resources. However, its environmental and economic sustainability still requires critical
assessment, since the benefits attributed to this technology depend on mix composition,
energy consumption, stabilizers used, and the life cycle stages considered. The objective
of this article was to compare the environmental and economic sustainability indicators
reported in the literature for 3D-printed clay housing and conventionally built housing,
considering the full life cycle. A systematic review article was conducted following
methodological guidelines for the identification, selection, and critical analysis of indexed
scientific studies related to 3D printing, clay, earth, sustainability, costs, and life cycle
assessment. The results showed that the available literature focuses mainly on
environmental indicators, such as global warming potential, embodied carbon, CO₂
emissions, and energy demand, whereas economic indicators and cradle-to-grave
assessments remain limited. Likewise, the reviewed studies mostly analyze mixtures,
mortars, prototypes, or partial assemblies rather than complete houses under real-use
conditions. It is concluded that 3D-printed clay has significant potential to reduce
environmental impacts compared with cement-intensive systems; however, its sustainable
viability will depend on comprehensive studies that incorporate costs, operation,
maintenance, durability, and end-of-life stages.
Keywords
Environmental sustainability, 3D clay printing, life cycle
assessment, economic indicators, conventional construction.
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Introducción
La impresión 3D aplicada a la construcción
constituye una tecnología de manufactura aditiva
que permite fabricar elementos constructivos
mediante la deposición controlada de materiales,
capa por capa. Esta forma de producción ha
despertado un interés creciente porque, en
comparación con ciertos métodos tradicionales,
puede contribuir a reducir residuos, acortar tiempos
de ejecución y disminuir costos laborales,
especialmente cuando se optimizan los procesos de
diseño, mezcla y colocación del material
(Khosravani & Haghighi, 2022). La verdad es que
su atractivo no radica únicamente en la innovación
tecnológica, sino también en la posibilidad de
repensar la manera en que se construyen viviendas
más eficientes y menos agresivas con el ambiente.
En el caso de los materiales terrosos, la arcilla
ocupa un lugar especial dentro de la construcción
sostenible. Desde hace siglos ha sido utilizada como
recurso constructivo debido a su abundancia, bajo
costo, disponibilidad local y buen desempeño
higrotérmico, además de requerir un procesamiento
industrial mucho menor que otros materiales de alta
demanda energética (Abdallah, 2024).
Y es que, a diferencia de los materiales
convencionales altamente industrializados, la arcilla
permite recuperar saberes constructivos
tradicionales y combinarlos con tecnologías
contemporáneas, como ocurre con la impresión 3D.
Esta convergencia abre un campo interesante, donde
lo artesanal y lo digital no necesariamente se
oponen, sino que pueden complementarse.
La articulación entre manufactura aditiva y
construcción terrosa se fundamenta, además, en los
principios del Análisis de Ciclo de Vida (ACV),
metodología estandarizada bajo la norma ISO
14040, que permite cuantificar los impactos
ambientales de un producto o sistema durante todas
sus etapas: extracción de materias primas,
producción, transporte, uso, mantenimiento y
disposición final (Arduin et al., 2022). Este marco
teórico resulta indispensable para evaluar
comparativamente la sostenibilidad de los sistemas
constructivos, porque no se limita a observar una
sola fase del proceso, sino que examina el
desempeño ambiental desde una mirada más amplia
y completa.
En ese sentido, el ACV permite integrar
indicadores como el potencial de calentamiento
global, la energía embebida y el consumo de
recursos, ofreciendo una perspectiva más rigurosa
que aquellas evaluaciones centradas únicamente en
la fase de producción. Además, cuando se estudian
viviendas impresas en 3D con arcilla, esta
herramienta resulta especialmente valiosa, pues
permite identificar si los beneficios atribuidos a la
construcción terrosa se mantienen cuando el
material es adaptado a procesos digitales de
fabricación. Dicho de otro modo, no basta con
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afirmar que la arcilla es sostenible; es necesario
comprobarlo a lo largo de todo su ciclo de vida.
En los últimos años, diversos estudios han
contribuido al conocimiento sobre la sostenibilidad
comparativa de la impresión 3D en construcción.
Alhumayani et al., (2020) realizaron una de las
primeras evaluaciones ambientales comparativas
entre impresión 3D de cob y de concreto mediante
un ACV de tipo cradle-to-site. Sus resultados
demostraron que los métodos basados en cob
presentan menores impactos ambientales globales y
menor potencial de calentamiento global que los
sistemas basados en concreto. Sin embargo, también
identificaron un aspecto que merece especial
atención: el consumo eléctrico durante la operación
de impresión se convirtió en el principal factor de
impacto ambiental del cob impreso.
Por su parte, Abdalla et al., (2021)
desarrollaron un análisis combinado de ACV y
costos del ciclo de vida para una vivienda impresa
en 3D en Emiratos Árabes Unidos. El estudio
encontró que la construcción aditiva con mortero
cementante redujo el potencial de calentamiento
global en un 47 % y los costos de capital en un 78
% respecto a la construcción convencional de
concreto. Estos hallazgos resultan relevantes porque
muestran que la impresión 3D puede ser una
alternativa ecoeficiente; no obstante, también dejan
ver que sus beneficios dependen, en buena medida,
del tipo de material utilizado y de las condiciones
técnicas del proceso constructivo.
De manera complementaria, Salandin et al.,
(2022) evaluaron el primer edificio impreso en 3D
en España y reportaron un excelente desempeño
térmico, con una transmitancia de 0,24 W/m²K. A
primera vista, este resultado evidencia el potencial
de la impresión 3D para mejorar el comportamiento
energético de las edificaciones. Sin embargo, su
análisis comparativo de ciclo de vida reveló que la
fachada impresa en 3D emitía un 30 % más de CO₂
equivalente que una fachada de bloques de concreto
convencional, principalmente debido al alto
contenido de cemento en la mezcla de impresión.
Estos antecedentes permiten advertir que la
impresión 3D en construcción no puede ser
considerada sostenible de manera automática. La
tecnología, por sí sola, no garantiza mejores
resultados ambientales o económicos. Más bien, su
desempeño depende de factores como la
composición del material, el consumo energético
del equipo, la escala del proyecto, la durabilidad del
sistema constructivo y las condiciones locales de
producción. Por ello, el análisis comparativo entre
viviendas de arcilla impresas en 3D y viviendas
construidas con métodos convencionales requiere
una revisión cuidadosa, capaz de distinguir entre
promesas tecnológicas y evidencias realmente
comprobadas.
ISSN: 2665-0398
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A pesar de estos avances, la literatura presenta
vacíos significativos que limitan una comprensión
integral sobre la sostenibilidad de las viviendas de
arcilla impresas en 3D. En primer lugar, Gomaa et
al., (2022), en su revisión crítica sobre manufactura
digital de construcción terrosa, señalaron que,
aunque existen estudios de factibilidad sobre el
desempeño estructural y térmico del cob impreso,
aún son insuficientes los datos a largo plazo sobre
durabilidad y comportamiento higrotérmico en
condiciones reales de habitabilidad. Esta ausencia
de información resulta preocupante, porque una
vivienda no solo debe funcionar bien en laboratorio
o en prototipos experimentales, sino también
responder adecuadamente al uso cotidiano, al clima,
al paso del tiempo y al mantenimiento real que
puede recibir.
En segundo lugar, Rocha et al., (2023)
identificaron que los desarrollos en manufactura
aditiva de morteros de arcilla todavía se encuentran
en una etapa incipiente. Entre los principales vacíos
destacan la falta de estandarización de las
composiciones y la limitada verificación de las
propiedades de confort pasivo que tradicionalmente
se atribuyen a la construcción terrosa convencional.
La verdad es que este punto resulta clave, porque
modificar la arcilla para hacerla imprimible puede
alterar algunas de sus cualidades originales, del
mismo modo que una receta tradicional cambia
cuando se adapta a una producción mecanizada.
En tercer lugar, Yin et al., (2023) confirmaron
que la construcción digital con arcilla se encuentra
en rápido desarrollo y presenta un potencial
importante para contribuir a la neutralidad de
carbono. Sin embargo, también advirtieron que la
durabilidad y la resistencia al agua de los materiales
terrosos modificados para impresión 3D requieren
mayor investigación, especialmente si se pretende
garantizar un ciclo de vida verdaderamente
sostenible. Además, la integración de indicadores
económicos con indicadores ambientales permanece
todavía poco explorada en este contexto específico.
En conjunto, estos vacíos muestran que la
discusión sobre viviendas de arcilla impresas en 3D
todavía se encuentra en una fase de construcción
científica. Existen avances prometedores, sí, pero
también preguntas pendientes que no pueden ser
ignoradas. Entre ellas destacan la necesidad de
contar con estudios comparativos más completos,
evaluaciones de ciclo de vida que incorporen la fase
de uso y mantenimiento, análisis económicos más
precisos y evidencia empírica sobre el desempeño
de estas viviendas en condiciones reales. Por ello,
resulta necesario desarrollar una revisión
sistemática que ordene la evidencia disponible y
permita valorar, con mayor claridad, hasta qué
punto esta tecnología representa una alternativa
sostenible frente a los métodos constructivos
convencionales.
ISSN: 2665-0398
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Considerando los vacíos identificados, el
presente artículo de revisión sistemática tiene como
objetivo comparar los indicadores de sostenibilidad
ambiental y económica reportados en la literatura
entre viviendas de arcilla impresas en 3D y
viviendas construidas con métodos convencionales,
considerando el ciclo de vida completo. De esta
manera, se busca aportar una visión más ordenada y
crítica sobre los beneficios, limitaciones y
condiciones bajo las cuales la impresión 3D con
arcilla puede constituirse en una alternativa viable
para la construcción sostenible de viviendas.
Metodología
La presente revisión sistemática se desarrolló
siguiendo las directrices establecidas en la
declaración PRISMA (Preferred Reporting Items
for Systematic Reviews and Meta-Analyses).
Se seleccionó Scopus como única base de
datos para la búsqueda sistemática, decisión
fundamentada en tres razones principales. En primer
lugar, Scopus constituye la mayor base de datos de
literatura revisada por pares a nivel mundial, con
cobertura multidisciplinaria que integra revistas de
ingeniería civil, ciencias ambientales, materiales y
manufactura aditiva, áreas directamente vinculadas
al objetivo de esta revisión
La estrategia de búsqueda se operacionalizó
mediante la siguiente fórmula booleana, diseñada
para capturar la intersección temática entre
impresión 3D, construcción con arcilla,
sostenibilidad y análisis de ciclo de vida: (("3D
printing" OR "additive manufacturing" OR "3D
printed" OR "digital fabrication" ) AND ( "clay" OR
"earth" OR "cob" OR "adobe" OR "earth-based" )
AND ( "construction" OR "building" OR "housing"
OR "wall" ) AND ( "sustainability" OR "life cycle
assessment" OR "LCA" OR "environmental impact"
OR "cost" OR "economic"))
Para guiar la revisión sistemática y estructurar
el análisis de los estudios incluidos, se formularon
las siguientes preguntas de investigación: PI1:
¿Cuáles son los indicadores ambientales —
potencial de calentamiento global, energía
embebida y consumo de recursos— reportados en la
literatura para viviendas de arcilla impresas en 3D y
cómo se comparan con los valores reportados para
sistemas constructivos convencionales? PI2: ¿Qué
indicadores económicos —costos de construcción,
operación y mantenimiento— han sido evaluados en
estudios de viviendas de arcilla impresas en 3D y
cuáles son las diferencias cuantitativas respecto a
métodos convencionales? PI3: ¿Qué fases del ciclo
de vida (extracción de materias primas,
manufactura, construcción, operación y fin de vida)
presentan mayor y menor cobertura en los estudios
comparativos existentes, y qué implicaciones tiene
esto para la evaluación integral de la sostenibilidad?
(Ver Tabla 1).
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Criterios de inclusión
Criterios de exclusión
Artículos originales de investigación y artículos de revisión
publicados en revistas científicas con revisión por pares.
Actas de conferencias, tesis doctorales, informes técnicos,
capítulos de libro y literatura gris.
Publicaciones redactadas en inglés o español.
Estudios cuyo texto completo no estuvo disponible
mediante acceso abierto o suscripciones institucionales.
Estudios sobre impresión 3D o manufactura aditiva con materiales
terrosos, como arcilla, cob, adobe o tierra.
Investigaciones sobre impresión 3D con materiales
cementantes, poliméricos o metálicos sin componente
terroso.
Estudios aplicados a elementos constructivos o edificaciones con
alcance habitacional o constructivo.
Estudios centrados únicamente en aplicaciones artísticas,
cerámicas decorativas o prototipos reducidos sin
aplicabilidad constructiva demostrada.
Estudios que reportaron al menos un indicador cuantitativo de
sostenibilidad ambiental, como GWP, energía embebida,
emisiones de CO₂ o consumo de agua.
Publicaciones descriptivas o conceptuales sin datos
cuantitativos de sostenibilidad ambiental.
Estudios que reportaron al menos un indicador cuantitativo de
sostenibilidad económica, como costos de materiales, mano de
obra, construcción, operación o mantenimiento.
Publicaciones descriptivas o conceptuales sin datos
cuantitativos de sostenibilidad económica.
Estudios con comparación directa o indirecta frente a sistemas
constructivos convencionales, como mampostería, concreto
armado o bloques.
Estudios que no permitieron establecer comparación con
sistemas constructivos convencionales.
Estudios que proporcionaron datos suficientes para establecer una
comparación ambiental o económica.
Registros duplicados, conservándose únicamente la
versión más completa o reciente.
Tabla 1. Criterios de inclusión y exclusión
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Figura 1. Flujograma del método PRISMA
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Resultados
Los resultados de la revisión sistemática
evidenciaron que la literatura científica sobre
sostenibilidad ambiental y económica de sistemas
de tierra y arcilla imprimibles en 3D aún se
encuentra en una etapa emergente. A partir del
proceso de selección, se incorporaron 9 estudios que
respondieron de manera directa o parcial al objetivo
de investigación. Estos estudios no abordaron de
forma homogénea viviendas completas impresas en
3D, sino que se concentraron principalmente en
mezclas imprimibles, morteros híbridos, materiales
cementicios de bajo carbono, prototipos de tierra
impresa, ensamblajes residenciales y evaluaciones
preliminares de ciclo de vida. Esta situación
permitió identificar una tendencia clara: la evidencia
ambiental es más robusta que la evidencia
económica y que la evaluación integral del ciclo de
vida.
En términos generales, los estudios
incorporados fueron organizados en tres ejes
analíticos: indicadores ambientales comparativos,
indicadores económicos comparativos y cobertura
del ciclo de vida. La mayor concentración de
evidencia se ubicó en los indicadores ambientales,
con cinco estudios que reportaron datos sobre
potencial de calentamiento global, carbono
incorporado, emisiones de carbono, demanda
energética o potencial de cambio climático. En
cambio, solo dos estudios aportaron información
económica comparable, principalmente asociada a
costos iniciales, costos de materiales o costos
relativos de estabilización. Finalmente, dos estudios
permitieron analizar la cobertura del ciclo de vida,
aunque esta se mantuvo centrada en fases iniciales
como extracción, transporte, procesamiento, mezcla
e impresión (Ver Tabla 2).
Autor
Sistema evaluado
Indicadores clave
Comparador
Resultado principal
Aporte
Baytak et
al., (2024)
Compuestos
imprimibles con
caliza, arcilla
calcinada y grafeno
GWP, huella de
carbono, demanda
energética
Mezclas
imprimibles
convencionales con
cemento Portland
Reducción aproximada
de 31 % en impactos
ambientales y mejora de
23 % en resistencia a
compresión
Evidencia ambiental
cuantitativa sobre
materiales imprimibles
de bajo carbono.
Faleschini
et al.,
(2023)
Mezclas de tierra
imprimibles con
suelo local, cal,
residuos y fibras
naturales
Carbono
incorporado,
precio/kg,
resistencia,
retracción
Comparación entre
mezclas de tierra
imprimibles
Mezcla con cal y sisal:
0.05239 kg CO₂ eq/kg y
0.137 €/kg; mezcla
optimizada: 11.04 MPa
de resistencia a
compresión
Relaciona
composición, carbono
incorporado y
desempeño mecánico
en mezclas de tierra
imprimibles.
Jin et al.,
(2024)
Concreto
imprimible 3D
basado en LC3
Cambio climático,
GWP, indicadores
Material imprimible
convencional de 30
MPa
Reducción de 36 % en
Quebec y 46 % en
Aporta ACV cradle-to-
gate sobre reducción
de impacto mediante
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Autor
Sistema evaluado
Indicadores clave
Comparador
Resultado principal
Aporte
midpoint y
endpoint
Francia en el indicador
de cambio climático
arcilla calcinada y
caliza.
Shen et al.,
(2025)
Concreto de tierra
impreso 3D con
arcilla excavada y
geopolímero
Emisiones de
carbono, intensidad
de carbono,
conductividad
térmica
Concreto impreso
3D
Mejora de resistencia por
solidificación
geopolimérica y
evaluación comparativa
de emisiones frente a
3DPC
Evidencia directa
sobre tierra/arcilla
excavada impresa en
3D y desempeño
ambiental.
Tinoco et
al., (2025)
Morteros
imprimibles con
tierra fina, cemento
Portland y ceniza
volante
Potencial de
cambio climático,
kg CO₂ eq/m³,
resistencia, reología
Morteros
imprimibles
cementicios
reportados en
literatura
Reducción de 355.1 a
243.1 kg CO₂ eq/m³; 32
% menos impacto y por
debajo de 500–583 kg
CO₂ eq/m³
Es la evidencia
ambiental más sólida
por integrar tierra,
ceniza volante,
reducción de cemento
y ACV.
Tabla 2. Indicadores ambientales corporativos
Los resultados ambientales permiten observar
que la reducción del contenido de cemento Portland
fue el mecanismo más recurrente para disminuir los
impactos ambientales. Esta reducción se logró
mediante el uso de arcilla calcinada, caliza, tierra
fina, ceniza volante, geopolímeros o materiales
locales. En ese sentido, los estudios no solo
reportaron mejoras ambientales, sino también
intentaron equilibrar dichas mejoras con requisitos
de printabilidad, resistencia mecánica y estabilidad
dimensional.
El estudio de Tinoco et al., (2025) fue
particularmente relevante, debido a que integró
tierra fina, cemento Portland y ceniza volante en
morteros imprimibles, reportando una reducción del
potencial de cambio climático de 355.1 a 243.1 kg
CO₂ eq/m³. Este resultado fue inferior a los valores
reportados para morteros imprimibles cementicios
convencionales, lo que evidencia que las mezclas
híbridas con alto contenido de tierra pueden
constituir una alternativa ambientalmente
competitiva. De forma complementaria, Shen et al.,
(2025) aportaron evidencia sobre concreto de tierra
impreso en 3D con arcilla excavada y geopolímero,
fortaleciendo la discusión sobre el uso de recursos
locales y materiales de menor impacto.
No obstante, los resultados también mostraron
una limitación importante: la mayoría de los
estudios ambientales se concentró en evaluaciones
cradle-to-gate o en indicadores de etapa temprana.
Por tanto, aunque existe evidencia favorable sobre
la reducción de carbono incorporado y emisiones
iniciales, todavía no puede afirmarse que las
viviendas de arcilla impresas en 3D sean
ambientalmente superiores en todo su ciclo de vida.
Esta conclusión requiere estudios que incorporen
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operación, mantenimiento, durabilidad, reparación,
demolición, reutilización y disposición final.
Autor/año
Sistema evaluado
Indicadores clave
Comparador
Resultado principal
Aporte
Bradford
et al.,
(2025)
Ensamblajes
residenciales
impresos 3D
Costo inicial, costo
por resistencia,
carbono, energía
embebida
Muro
convencional de
entramado de
madera
Algunos materiales
redujeron hasta 47 % el
costo, 72 % la huella de
carbono y 61 % la energía
embebida; aun así, el muro
de madera fue hasta 55 %
más barato
Principal evidencia
económica comparativa a
escala de muro
residencial.
Abdelaal et
al., (2025)
Tierra apisonada
estabilizada con
bioaglutinantes
Costo de
aglutinante,
dosificación,
temperatura de
procesamiento
Estabilización
con cemento
Cola animal: 10 kg/t y 150
AUD; cemento: 140 kg/t y
70 AUD. Menor
dosificación, pero mayor
costo unitario
Evidencia económica
indirecta sobre
estabilización de sistemas
de tierra; debe usarse
como apoyo
complementario.
Tabla 3. Indicadores económicos comparativos
El estudio de Bradford et al., (2025)
constituyó la evidencia económica más sólida, ya
que comparó ensamblajes residenciales impresos en
3D frente a un muro convencional de entramado de
madera. Sus resultados indicaron que algunas
alternativas imprimibles redujeron costos, huella de
carbono y energía embebida respecto a otras
formulaciones de impresión 3D. Sin embargo, el
muro convencional de madera continuó siendo más
barato y con menor huella de carbono en
determinados escenarios. Este hallazgo es
importante porque evita una lectura simplificada de
la impresión 3D como tecnología automáticamente
sostenible o económicamente superior.
Por su parte, Abdelaal et al., (2025) aportaron
evidencia económica indirecta sobre tierra
estabilizada mediante bioaglutinantes. Aunque el
estudio no evaluó impresión 3D, sus datos
permitieron discutir costos relativos de
estabilización, dosificación de materiales y
temperatura de procesamiento. En ese sentido, su
aporte debe considerarse complementario, útil para
comprender la economía de materiales de tierra
estabilizada, pero insuficiente para generalizar
conclusiones sobre viviendas impresas en 3D.
En conjunto, los resultados de la PI2 muestran
que la literatura aún no desarrolla una evaluación
económica completa. Los costos de operación,
mantenimiento, reparación, durabilidad y fin de vida
permanecen escasamente documentados. Esto
constituye una brecha crítica, ya que una vivienda
impresa en 3D podría presentar ventajas iniciales en
reducción de mano de obra o desperdicio, pero
dichas ventajas deben contrastarse con costos de
equipos, energía de impresión, estabilizantes,
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transporte, capacitación técnica, mantenimiento y
vida útil del sistema constructivo.
Autor
Sistema evaluado
Fases cubiertas
Fases débiles o
ausentes
Resultado principal
Aporte
Curth
et al.,
(2024)
Impresión 3D con
tierra local
Abastecimiento local,
procesamiento,
mezcla, fabricación
robótica, prototipado
y carbono
incorporado
Operación,
mantenimiento,
durabilidad, erosión,
intrusión de agua y
fin de vida
Tierra impresa 3D:
0.006 kg CO₂/kg, menor
que tierra apisonada,
CEB, CMU, ladrillo
cocido y concreto
impreso 3D
Evidencia más fuerte
para ciclo de vida,
aunque todavía limitada
a fases iniciales y
prototipado.
Perrot
et al.,
(2024)
Revisión sobre
tierra,
geopolímeros, yeso
y cementos bajos en
carbono para
impresión 3D
Extracción local,
transporte,
procesamiento
robotizado, aditivos,
estabilizantes e
impresión
ACV completo de
vivienda, operación,
mantenimiento,
reutilización y fin de
vida
Advierte que el
procesamiento
robotizado, la
resolución de impresión,
el transporte y los
estabilizantes pueden
aumentar la huella de
carbono
Apoyo analítico para
identificar brechas y
evitar asumir que la
impresión 3D con tierra
es automáticamente
sostenible.
Tabla 4. Cobertura del ciclo de vida
Curth et al., (2024) representó el estudio más
relevante para esta pregunta, debido a que conectó
el uso de tierra local, procesamiento circular,
fabricación robótica, prototipado y evaluación
ambiental. El valor reportado de 0.006 kg CO₂/kg
para tierra impresa en 3D permitió comparar esta
alternativa con otros sistemas constructivos, como
tierra apisonada, bloques de tierra comprimida,
ladrillo cocido, mampostería de concreto y concreto
impreso en 3D. Este resultado refuerza el potencial
ambiental de la tierra impresa, aunque todavía desde
una perspectiva parcial del ciclo de vida.
Perrot et al., (2024), aunque corresponde a una
revisión técnica y no a un estudio empírico primario,
permitió interpretar críticamente las fases cubiertas
y las brechas existentes. Su aporte principal
consistió en advertir que la tierra no es
automáticamente sostenible cuando se digitaliza el
proceso constructivo. La huella ambiental puede
incrementarse por el procesamiento robotizado, la
resolución de impresión, el transporte de materiales,
la incorporación de aditivos y el uso de
estabilizantes. Esta observación es clave porque
desplaza el análisis desde el material aislado hacia
el sistema constructivo y sus condiciones de
producción.
En consecuencia, la PI3 evidencia una brecha
metodológica importante: la literatura aún no ofrece
suficientes evaluaciones cradle-to-grave de
viviendas de tierra o arcilla impresas en 3D. La
mayoría de los estudios se limita a las etapas previas
a la puesta en uso del edificio, lo cual restringe la
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posibilidad de evaluar integralmente la
sostenibilidad. Para avanzar en este campo, se
requieren estudios que incorporen escenarios de
durabilidad, mantenimiento, desempeño térmico en
operación, reparación, reciclabilidad, reuso del
material y disposición final.
Discusión de resultados
Los resultados obtenidos permitieron sostener
que la comparación entre viviendas de arcilla
impresas en 3D y sistemas constructivos
convencionales aún no puede entenderse como una
relación cerrada ni definitivamente favorable a una
tecnología sobre otra. Más bien, la evidencia
revisada mostró un campo todavía en formación,
donde los indicadores ambientales presentan mayor
desarrollo que los indicadores económicos y que las
evaluaciones de ciclo de vida completo. Esta
situación coincide con lo señalado por Gomaa et al.,
(2022), quienes advirtieron que la manufactura
digital con materiales terrosos todavía se encuentra
condicionada por vacíos técnicos vinculados con la
estandarización de mezclas, la durabilidad y el
desempeño en condiciones reales de uso.
De manera similar, Rocha et al., (2023) y Yin
et al., (2023) sostuvieron que la impresión 3D con
arcilla y tierra posee un alto potencial para la
construcción sostenible, aunque su consolidación
científica depende de estudios más robustos sobre
resistencia al agua, comportamiento higrotérmico,
estabilidad dimensional y evaluación ambiental
integral. En ese sentido, los hallazgos de esta
revisión convergen con la literatura previa al
mostrar que la sostenibilidad de la arcilla impresa en
3D no depende únicamente del origen natural del
material. La verdad es que el beneficio ambiental se
define, sobre todo, por la manera en que la arcilla se
procesa, estabiliza, transporta, imprime, utiliza y,
finalmente, se reincorpora o descarta.
El principal resultado ambiental de esta
revisión fue la mayor disponibilidad de indicadores
asociados con potencial de calentamiento global,
carbono incorporado, emisiones de CO₂ y demanda
energética. Esta tendencia converge con el estudio
de Alhumayani et al., (2020), quienes demostraron
que la impresión 3D con cob puede presentar
menores impactos ambientales que la impresión 3D
con concreto, especialmente cuando se reduce la
dependencia de mezclas cementicias. En la misma
línea, Tinoco et al., (2025) reportaron que una
mezcla imprimible compuesta por 60 % de tierra
fina, 30 % de cemento Portland y 10 % de ceniza
volante redujo el potencial de cambio climático de
355.1 a 243.1 kg CO₂ eq/m³, ubicándose por debajo
de los valores reportados para morteros imprimibles
cementicios convencionales. Este resultado refuerza
una idea importante: disminuir el contenido de
cemento constituye una estrategia central para
mejorar el desempeño ambiental de los materiales
imprimibles. Sin embargo, también debe
interpretarse con cautela, porque la mayoría de los
estudios revisados trabajó a escala de mezcla,
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mortero o prototipo, y no necesariamente a escala de
vivienda completa.
La evidencia ambiental también mostró que el
uso de arcilla calcinada, caliza, ceniza volante,
geopolímeros, tierra fina y materiales locales puede
reducir de manera significativa los impactos
asociados con la impresión 3D constructiva. Baytak
et al., (2024) y Jin et al., (2024) confirmaron que las
formulaciones basadas en arcilla calcinada y caliza
permiten disminuir el impacto climático respecto de
mezclas imprimibles convencionales con alto
contenido de cemento Portland.
Estos hallazgos son consistentes con la
literatura sobre cementos de bajo carbono, aunque
divergen parcialmente del ideal de una vivienda
estrictamente “de arcilla”, ya que algunos sistemas
analizados todavía dependen de componentes
cementicios o activadores alcalinos. Esta diferencia
resulta importante porque evidencia que la
sostenibilidad ambiental puede mejorar mediante
sustituciones parciales del cemento, pero no siempre
implica una transición plena hacia sistemas terrosos
no estabilizados. Por ello, el beneficio ambiental no
debe atribuirse automáticamente a la impresión 3D,
sino a la combinación concreta entre material,
dosificación, proceso de impresión y fuente
energética utilizada.
Los resultados de Curth et al., (2024)
ofrecieron una de las evidencias más cercanas al
objetivo de esta revisión, al reportar un carbono
incorporado de 0.006 kg CO₂/kg para tierra impresa
en 3D, valor menor que los registrados para tierra
apisonada, bloques de tierra comprimida
estabilizados, ladrillo cocido, mampostería de
concreto y concreto impreso en 3D.
Este hallazgo coincide con Arduin et al.,
(2022), quienes destacaron que las técnicas de
construcción con tierra suelen presentar impactos
ambientales reducidos debido al bajo procesamiento
industrial del material y a su potencial de
abastecimiento local. No obstante, Perrot et al.,
(2024) aportaron una advertencia necesaria: cuando
la tierra se adapta a procesos robotizados, su huella
ambiental puede incrementarse por el consumo
energético de la impresión, la resolución del
proceso, el transporte del material y la incorporación
de aditivos o estabilizantes. Esta divergencia
permite precisar una conclusión relevante: la
construcción con tierra puede ser ambientalmente
ventajosa, pero la digitalización del proceso
introduce nuevas cargas que deben medirse con
rigor y no asumirse como marginales.
En cuanto a la dimensión económica, los
resultados fueron más limitados y fragmentarios.
Bradford et al., (2025) constituyeron la evidencia
más sólida al comparar ensamblajes residenciales
impresos en 3D con un muro convencional de
entramado de madera. Sus resultados mostraron que
algunas alternativas imprimibles redujeron costos,
huella de carbono y energía embebida respecto de
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otras formulaciones de impresión 3D. Sin embargo,
el muro de madera continuó siendo más barato y con
menor huella de carbono en determinados
escenarios. Este resultado diverge de los hallazgos
de Abdalla et al., (2021), quienes reportaron
reducciones importantes en costos de capital y
potencial de calentamiento global para una vivienda
impresa en 3D frente a una construcción
convencional de concreto.
La diferencia entre ambos resultados puede
explicarse por el tipo de sistema convencional
utilizado como referencia, el contexto geográfico, la
unidad funcional, el tipo de material imprimible y el
alcance del análisis. Comparar una vivienda impresa
con una alternativa de concreto puede favorecer más
a la impresión 3D que compararla con sistemas
livianos de madera, especialmente en contextos
donde la madera tiene una baja huella ambiental y
una cadena de suministro consolidada. Es decir, el
punto de comparación cambia mucho el resultado,
casi como ocurre cuando se evalúa el rendimiento
de un vehículo: no es lo mismo compararlo con uno
pesado y antiguo que con uno liviano, eficiente y
bien adaptado a su entorno.
La escasez de evidencia económica impide
afirmar que las viviendas de arcilla impresas en 3D
sean, en términos generales, más económicas que
los métodos convencionales. Abdelaal et al., (2025)
aportaron información útil sobre costos relativos de
estabilización en sistemas de tierra, pero su estudio
no evaluó impresión 3D ni viviendas completas. Por
ello, su valor debe entenderse como evidencia
complementaria sobre economía de materiales, no
como prueba directa de viabilidad habitacional.
Esta limitación coincide con Khosravani &
Haghighi (2022), quienes señalaron que la
impresión 3D puede reducir costos laborales,
desperdicio y tiempos de ejecución, pero también
introduce costos asociados con maquinaria,
mantenimiento, energía, capacitación técnica y
control de calidad. En consecuencia, la ventaja
económica de la impresión 3D con arcilla dependerá
de condiciones locales muy concretas:
disponibilidad del suelo, necesidad de
estabilizantes, escala del proyecto, costo de la
energía, amortización del equipo, mano de obra
especializada y exigencias normativas.
El análisis de ciclo de vida mostró que la
literatura se concentra principalmente en las etapas
iniciales del sistema constructivo, como extracción
o abastecimiento de materiales, preparación de
mezclas, transporte, procesamiento e impresión.
Esta concentración coincide con el predominio de
estudios cradle-to-gate y cradle-to-site, pero deja
insuficientemente desarrolladas las fases de
operación, mantenimiento, reparación, durabilidad,
demolición, reutilización y fin de vida.
Salandin et al., (2022) demostraron que una
fachada impresa en 3D puede ofrecer un buen
desempeño térmico, pero al mismo tiempo presentar
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mayores emisiones de CO₂ equivalente que una
fachada convencional de bloques de concreto
debido al alto contenido cementicio de la mezcla.
Este antecedente resulta especialmente relevante
porque confirma que el desempeño operativo o
térmico no siempre compensa los impactos
incorporados en la etapa de producción. En el caso
de las viviendas de arcilla impresas en 3D, todavía
falta determinar si sus posibles ventajas
higrotérmicas durante la vida útil logran equilibrar
o superar las cargas energéticas y materiales
asociadas con la fabricación digital.
Una limitación metodológica importante de
esta revisión fue el reducido número de estudios
incluidos. Aunque se identificaron 9 artículos
pertinentes, el corpus evidenció que el campo
todavía es emergente y que la evidencia disponible
no cubre de manera equilibrada las tres preguntas de
investigación. La PI1 contó con mayor respaldo,
porque varios estudios reportaron indicadores
ambientales cuantitativos. En cambio, la PI2 y la PI3
presentaron menor densidad de evidencia.
Esta distribución pudo afectar la
interpretación de los resultados, ya que permitió
formular conclusiones relativamente sólidas sobre
la reducción de impactos ambientales en materiales
imprimibles, pero no permitió establecer
conclusiones igualmente firmes sobre costos de
ciclo de vida o sostenibilidad integral de viviendas
completas. Por ello, los hallazgos deben entenderse
como una síntesis crítica de la evidencia disponible,
no como una demostración definitiva de
superioridad ambiental y económica de la arcilla
impresa en 3D frente a todos los sistemas
convencionales.
Otra limitación relevante fue la
heterogeneidad de unidades funcionales, escalas de
análisis y sistemas comparadores. Algunos estudios
evaluaron mezclas por kilogramo, otros morteros
por metro cúbico, prototipos de muro, ensamblajes
residenciales o materiales cementicios con
componentes de arcilla calcinada. Esta diversidad
dificultó la comparación directa entre resultados,
especialmente cuando los estudios no compartieron
límites de sistema, supuestos energéticos, vida útil,
criterios de durabilidad ni escenarios de fin de vida.
Además, varios artículos incorporados no
evaluaron viviendas completas, sino materiales o
componentes con potencial constructivo. Esta
condición puede limitar la generalización de los
resultados al ámbito habitacional, porque una
vivienda implica interacciones entre estructura,
envolvente, instalaciones, desempeño térmico,
mantenimiento, habitabilidad y normativa local que
no siempre quedan reflejadas en ensayos de
laboratorio o prototipos parciales.
También debe considerarse como limitación
contextual la dependencia de condiciones locales.
La sostenibilidad de la arcilla impresa en 3D puede
variar significativamente según el tipo de suelo
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disponible, la distancia de transporte, la necesidad
de corrección granulométrica, el uso de fibras, cales,
cementos, geopolímeros o aditivos, así como el tipo
de energía utilizada por los equipos de impresión.
Un sistema ambientalmente favorable en un
contexto con suelo local adecuado y energía de baja
emisión podría no ser igualmente favorable en otro
donde la arcilla requiera procesamiento intensivo,
transporte prolongado o estabilización con
materiales de alta huella ambiental. Esta
variabilidad explica por qué algunos estudios
convergen en el potencial de reducción de carbono,
mientras otros advierten que la impresión 3D puede
incrementar impactos si depende de mezclas
cementicias, alta resolución de impresión o
consumo energético elevado.
A partir de estas limitaciones, futuras
investigaciones deberían avanzar hacia
evaluaciones cradle-to-grave de viviendas o
módulos habitacionales completos impresos con
arcilla, tierra o cob. Estos estudios deberían
incorporar una unidad funcional comparable, como
una vivienda de determinada área rentable, vida útil
estimada y desempeño térmico mínimo, de modo
que la comparación con sistemas convencionales
sea metodológicamente más consistente.
También sería necesario incluir fases de
operación y mantenimiento, especialmente por la
importancia del comportamiento higrotérmico, la
resistencia al agua, la erosión superficial, la
fisuración por retracción y la necesidad de
reparaciones periódicas en materiales terrosos. Sin
esta información, el análisis ambiental seguirá
concentrado en impactos incorporados y no en el
desempeño integral durante el uso real de la
vivienda.
Asimismo, se recomienda desarrollar estudios
económicos que integren costos de construcción,
operación, mantenimiento, reparación, reemplazo
de componentes y fin de vida. La literatura debería
superar la comparación limitada de costos iniciales
y avanzar hacia análisis de costo del ciclo de vida.
Para ello, sería conveniente considerar escenarios
diferenciados de producción: impresión in situ,
prefabricación, uso de mano de obra local, alquiler
o adquisición de equipos, consumo energético,
logística de materiales, disponibilidad de
estabilizantes y capacitación técnica. Este tipo de
análisis permitiría determinar si la impresión 3D con
arcilla es económicamente competitiva solo en
prototipos experimentales o si puede sostenerse en
proyectos habitacionales reales y replicables.
Finalmente, futuras investigaciones deberían
estandarizar la caracterización de mezclas
imprimibles con tierra y arcilla, incorporando
indicadores comunes de printabilidad, resistencia
mecánica, conductividad térmica, absorción de
agua, durabilidad, retracción y carbono
incorporado. También sería valioso realizar estudios
comparativos en diferentes climas, especialmente
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en zonas áridas, tropicales, frías o húmedas, donde
el desempeño de la arcilla puede variar de manera
significativa.
La articulación entre ACV, análisis
económico, simulación energética y monitoreo de
prototipos habitados permitiría superar la actual
fragmentación de la evidencia. Desde esta
perspectiva, la contribución principal de esta
revisión consiste en mostrar que la arcilla impresa
en 3D posee un potencial real para reducir impactos
ambientales, pero que su consolidación como
alternativa sostenible frente a sistemas
convencionales dependerá de evaluaciones más
integrales, comparables y situadas en condiciones
reales de construcción y uso.
Conclusiones
Los resultados de esta revisión sistemática
evidenciaron que la sostenibilidad ambiental de los
sistemas de tierra y arcilla imprimibles en 3D se
encuentra mejor documentada que su sostenibilidad
económica y que su evaluación integral del ciclo de
vida. Los estudios revisados mostraron que la
reducción del contenido de cemento Portland, la
incorporación de tierra fina, arcilla calcinada, caliza,
ceniza volante, geopolímeros y materiales locales
puede disminuir de manera significativa los
impactos ambientales asociados con la construcción
aditiva.
En particular, los hallazgos de Tinoco et al.,
(2025), Shen et al., (2025), Curth et al., (2024), Jin
et al., (2024) y Baytak et al., (2024) permitieron
identificar reducciones relevantes en indicadores
como potencial de cambio climático, carbono
incorporado, emisiones de CO₂ y demanda
energética. Sin embargo, también se constató que la
mayoría de los estudios se concentra en mezclas,
morteros, prototipos o ensamblajes parciales, y no
en viviendas completas evaluadas bajo condiciones
reales de uso.
Esta contribución resulta importante porque
ordena críticamente un campo emergente y
demuestra que el potencial ambiental de la arcilla
impresa en 3D depende menos de la tecnología en sí
misma y más de la composición del material, el
origen local de los insumos, el tipo de estabilizante,
el consumo energético del proceso y los límites
metodológicos del análisis.
En respuesta al objetivo de comparar los
indicadores de sostenibilidad ambiental y
económica reportados en la literatura entre
viviendas de arcilla impresas en 3D y viviendas
construidas con métodos convencionales,
considerando el ciclo de vida completo, este artículo
de revisión sistemática permitió concluir que la
evidencia disponible es prometedora, pero todavía
insuficiente para afirmar una superioridad ambiental
y económica absoluta de la impresión 3D con arcilla
frente a todos los sistemas convencionales.
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En la dimensión ambiental, los estudios
muestran una tendencia favorable cuando se
reducen los componentes cementicios y se emplean
materiales terrosos o residuos de baja huella, como
se observa en los resultados de Curth et al., (2024)
y Tinoco et al., (2025). No obstante, la comparación
económica sigue siendo limitada, pues solo algunos
estudios, como Bradford et al., (2025), incorporan
costos iniciales o costos de materiales, mientras que
los costos de operación, mantenimiento, reparación
y fin de vida permanecen escasamente
documentados.
Asimismo, la cobertura del ciclo de vida se
concentra principalmente en etapas iniciales —
extracción, procesamiento, mezcla, transporte e
impresión—, dejando poco desarrolladas las fases
de uso, mantenimiento, durabilidad, reutilización y
disposición final. Por ello, la evidencia permite
sostener que la arcilla impresa en 3D tiene potencial
como alternativa sostenible, pero dicho potencial
aún requiere validación mediante evaluaciones
cradle-to-grave aplicadas a viviendas completas.
Como reflexión final, esta revisión muestra
que el debate sobre la sostenibilidad de la vivienda
de arcilla impresa en 3D debe superar las
afirmaciones generales sobre bajo impacto y
avanzar hacia comparaciones más integrales,
verificables y contextualizadas. Futuros estudios
deberían emplear unidades funcionales
comparables, como vivienda por metro cuadrado
útil durante una vida útil definida, incorporar
análisis de costo del ciclo de vida, evaluar el
desempeño térmico en operación y documentar la
durabilidad de los materiales terrosos frente a
humedad, erosión, retracción, fisuración y
mantenimiento periódico.
También resulta necesario estandarizar los
indicadores de printabilidad, resistencia mecánica,
carbono incorporado, energía embebida, consumo
de recursos y costos constructivos, de modo que los
resultados puedan compararse entre regiones,
materiales y sistemas constructivos. En términos
prácticos, los hallazgos sugieren que la impresión
3D con arcilla puede contribuir a la construcción
sostenible cuando aprovecha suelos locales,
minimiza estabilizantes de alta huella ambiental,
reduce transporte y mantiene un desempeño
estructural e higrotérmico adecuado. Sin embargo,
su consolidación como alternativa habitacional
dependerá de investigaciones futuras que integren
análisis ambiental, económico, técnico y normativo
bajo condiciones reales de construcción y uso.
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ISSN: 2665-0398
Revista Aula Virtual, ISSN: 2665-0398; Periodicidad: Continua
Volumen: 7, Número: 14, Año: 2026 (Enero 2026 - Junio 2026)
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución No Comercial-Sin Derivar 4.0 Internacional
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