Drukarka 3D zamiast pieca cementowego. Nowe technologie szansą na bardziej ekologiczne budownictwo 21.08.2020

Jak wynika z raportu Międzynarodowej Agencji Energetycznej, producenci cementu odpowiadają za 7% światowej emisji dwutlenku węgla. Pomysł naukowców może pomóc naprawić te statystyki.

Technologia trójwymiarowego druku zatacza coraz szersze kręgi, znajdując swoje zastosowanie w coraz to nowszych gałęziach przemysłu. Na początku sierpnia pisaliśmy na łamach Papaya.Rocks o nowym pomyśle naukowców z Instytutu Oceanografii Swire, który zakładał stworzenie terakotowych płytek zdolnych zrekonstruować rafę koralową. Wieść o podobnej, proekologicznej inicjatywie napłynęła właśnie z wirtualnych targów Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego (ACS), jednym z największych naukowych wydarzeń tego typu. 

– Wpływ branży budowlanej na zmiany środowiska staje się coraz większym problemem – tłumaczył na łamach serwisu ScienceDaily dr Sarbajit Banerjee, lider projektu badawczego. – Niektórzy naukowcy i konstruktorzy zwrócili się już w stronę drukowania przestrzennego lub budowania struktur warstwa po warstwie, co często odbywa się z pomocą nowoczesnych urządzeń. Tak rozumiany postęp zaczął przekształcać ten sektor w zakresie zmniejszenia liczby odpadów, jednak nie należy zapominać, że materiały użyte w tych procesach również muszą być zrównoważone – dodaje. 

– W przeszłości ludzie stawiali swoje domy z lokalnie pozyskiwanych materiałów, takich jak cegły suszone na słońcu, jednak szybko przeszli na wykorzystywanie betonu. Warunkuje to wiele problemów związanych ze szkodami dla samej przyrody – opowiada doktorant Laboratorium Banerjee, Aayushi Bajpayee. – Pomyśleliśmy, żeby cofnąć czas i znaleźć sposób na stosowanie surowców z naszych podwórek jako bardziej ekologicznych zamienników – uzasadnia. Geneza problemu znajduje swoje potwierdzenie w samych danych: według raportu Międzynarodowej Agencji Energetycznej producenci cementu odpowiadają za 7% światowej emisji dwutlenku węgla. 

Badacze stwierdzili, że nowym, nieoczywistym budulcem może okazać się sama gleba. Ich eksperyment opierał się na pobraniu losowych próbek ziemi i dostosowania ich do modyfikacji (np. poprzez wykonanie cegieł) za pomocą drukarek 3D. Aby upewnić się, że tak zebrany materiał znajdzie swoje zastosowanie przy architektonicznych konstrukcjach, autorzy pomysłu wzmocnili mieszankę gliny, zapinając mikroskopijne warstwy na jej powierzchni, żeby nie wchłaniała wody i nie rozszerzała się. Dzięki temu okazała się ona zdecydowanie bardziej wytrzymała. 

Zespół w dalszej kolejności planuje poprawę parametrów nośności gruntu, żeby jak najbardziej zbliżyć się do struktury betonu. Kiedy ich testy zostaną zakończone powodzeniem, zamierzają zoptymalizować gotowy produkt, którego stworzenie ma generować minimalny ślad węglowy. Niewykluczone, że dzięki takiemu wykorzystaniu ziemi przemysł budowlany czeka niemała rewolucja.