Naučnici napravili novi građevinski materijal - tri puta jeftiniji od betona

Inženjeri su predstavili iznenađujuće jednostavan materijal koji bi mogao da preokrene građevinsku industriju vrednu 500 milijardi dolara! Napravljen je od sastojaka koje nikada ne biste očekivali

U laboratoriji u Melburnu, tim inženjera možda je pokrenuo ključni zaokret u globalnoj građevinskoj industriji. Istraživači sa RMIT univerziteta razvili su novi građevinski materijal napravljen u potpunosti od zemlje, vode i recikliranog kartona, eliminišući potrebu za cementom. Dizajniran za niskogradnju, materijal je strukturno stabilan, široko dostupan i znatno manje zagađuje u poređenju sa tradicionalnim betonom.

Cement, ključni vezivni materijal u betonu, odgovoran je za skoro osam odsto godišnjih globalnih emisija ugljen-dioksida, prema podacima američke Agencije za zaštitu životne sredine. Iako se alternativna rešenja istražuju decenijama, nijedno do sada nije postiglo teško izbalansiranu kombinaciju pristupačnosti, izdržljivosti i ekološke efikasnosti - sve do sada.

Nazvan „cardboard-confined rammed earth“ (CCRE), novi materijal spaja nabijenu zemlju sa odbačenim kartonskim cevima, čineći jednostavan, ali otporan zidni sistem. Tim istraživača navodi da ovaj pristup ima četvrtinu ugljeničnog otiska betona i košta manje od trećine njegove proizvodnje. Početna ispitivanja sugerišu da bi materijal mogao biti posebno efikasan u toplim, resursno ograničenim regionima, gde su energetski intenzivni građevinski materijali nepraktični. Ali izvan geografije, CCRE predstavlja potencijalno sistemski pomak - promenu načina na koji razmišljamo o osnovnim sirovinama savremene gradnje.

Betonski problem emisija dobija ogoljenu alternativu

Tradicionalne tehnike nabijene zemlje koriste se hiljadama godina - vlažna zemlja se sabija u čvrste oblike. U modernoj primeni, međutim, cement se obično dodaje kako bi se postigla veća čvrstoća, što poništava veliki deo ekoloških prednosti.

- Savremena gradnja od nabijene zemlje sabija zemlju uz dodatak cementa da bi se postigla čvrstoća. Upotreba cementa je preterana, s obzirom na prirodnu debljinu zidova od nabijene zemlje - rekao je dr Džiaming Ma, glavni autor studije, u intervjuu za ScienceDaily.

Obavijanjem zbijene zemlje cilindričnim kartonskim cevima, tim je otkrio da mogu održati čvrstoću bez ikakvog cementa. Rezultat je strukturna oplata koja sprečava pucanje i podnosi vertikalna opterećenja bez visokih emisija ili industrijskih procesa. Materijal je takođe potpuno reciklabilan i ponovo upotrebljiv, što znači da bi se građevinski otpad mogao minimizovati ili potpuno izbeći.

Samo u Australiji, više od 2,2 miliona tona papira i kartona godišnje završava na deponijama. Preusmeravanje makar dela tog otpada u CCRE gradnju moglo bi doneti velike ekološke i ekonomske koristi. Kompletna tehnička analiza objavljena je u recenziranom časopisu Case Studies in Construction Materials.

Pravi se na licu mesta, lagan i spreman za upotrebu

Prema istraživačkom timu, CCRE može da se proizvodi direktno na gradilištu, sabijanjem mešavine zemlje i vode u reciklirane kartonske kalupe. Proces se može obavljati ručno ili uz pomoć niskoenergetske mehanizacije, čime se eliminiše potreba za fabrikama ili teškim transportom.

PREPORUKA

Koliko će koštati najveća građevina na svetu?

vodic

Za rušenje starog objekta vam treba dozvola i gomila novca

vodic

Ko je na listi 10 najvećih građevinskih kompanija na svetu?

analiza

- Umesto dovoženja tona cigli, čelika i betona, graditelji bi morali da nose samo lagani karton, jer se skoro sav materijal može obezbediti na licu mesta - rekao je emeritus profesor Ji Min „Majk“ Šije, koautor studije, u izjavi za ScienceDaily.

Ovaj pojednostavljeni lanac snabdevanja mogao bi učiniti CCRE posebno vrednim za udaljene regione sa lošom infrastrukturom ili ograničenim građevinskim resursima. Takođe se uklapa u šire trendove lokalizovane, niskougljenične gradnje - posebno u zemljama koje se suočavaju sa stambenim krizama usred klimatskih promena. Termalne osobine CCRE-a dodatno povećavaju njegovu korisnost u toplim klimama. Nabijena zemlja poznata je po visokoj toplotnoj masi, koja pomaže u regulisanju unutrašnje temperature i vlažnosti. Kako je Ma istakao:

- Zgrade od nabijene zemlje idealne su u toplim klimama jer njihova visoka termalna masa prirodno reguliše temperaturu i vlažnost u zatvorenom, smanjujući potrebu za mehaničkim hlađenjem i emisije ugljenika.

Čvrstoća materijala zavisi od debljine kartonskih cevi, varijable koju je tim već modelovao. Ova modularnost omogućava prilagođavanje različitim tipovima objekata i strukturnim zahtevima. Za zahtevnije primene, istraživači su testirali verziju ojačanu karbonskim vlaknima, koja pokazuje nivoe čvrstoće uporedive sa naprednim betonima.

Prekretnica za građevinsku industriju

Implikacije CCRE-a prevazilaze njegove skromne komponente. Kako navodi RMIT u svom istraživačkom repozitorijumu, tim već traga za industrijskim partnerima za pilot-projekte. Dok su emisije iz građevinskog sektora pod sve većom lupom, vlade i investitori traže izvodljive, niskoemisione alternative.

Za razliku od mnogih spekulativnih zelenih inovacija, CCRE izgleda odmah primenljiv. Ne zavisi od retkih materijala, skupih tehnologija ili dugih lanaca snabdevanja. Njegovi osnovni sastojci - zemlja, voda i otpad - prisutni su gotovo svuda. Ta jednostavnost mogla bi biti njegova najveća prednost. Istraživanje se uklapa u širi pokret za korišćenje prirodnih građevinskih materijala, kao što su „hempcrete“ i kompoziti od micelija, koji su stekli globalnu pažnju zbog niskog ugljeničnog otiska. Ipak, CCRE se izdvaja zbog svoje praktičnosti: može se mešati, oblikovati i sklapati direktno na licu mesta.