A jövő városai 3D nyomtatással, újrahasznosított üvegből épülhetnek
A hagyományos gyártási eljárás jelentős környezeti hatással jár, valamint sok hulladékot termel, a beton összetételének megváltoztatásával azonban új technológia válhat elérhetővé.
Fotó: Yves Moret / UnsplashA 3D-nyomtatott beton az építészet és építőipar megújulásához vezethet; új formák előállítását teszi lehetővé, amelyek a jelenlegi eljárás során nem, vagy csak nehézkesen alkalmazhatók, évszázados eljárásokat változtathat meg, valamint idő- és költségmegtakarításhoz vezethet.
A betonkészítés során felhasznált hatalmas mennyiségű természetes homok jelentős környezeti hatással jár, általánosságban elmondható, az építőipar küzd a fenntarthatósággal, világszerte a lerakóba kerülő hulladék 35 százalékát termeli ki – számolt be a The Conversation.
A beton cement, víz és adalékanyag, például homok keverékéből készül, egy új eljárás során azonban a kutatók megpróbálták üveggel helyettesíteni az adalékanyag 100 százalékát. Az üveg homokból készül, könnyen újrahasznosítható, és bonyolult eljárás nélkül készíthető beton belőle. Az építőipari felhasználás nagyban hozzájárul a hulladék üveg feldolgozásához, 2018-ban ugyanis az Egyesült Államokban csupán az üveg egynegyedét hasznosították újra, több mint fele pedig a hulladéklerakókba került.
A kísérleti eljárás során barna limonádészóda üvegeket használtak, amelyeket összezúztak, az aprított darabokat átmosták, szárították, őrölték és szitálták. Az így kapott részecskék egy négyzetmilliméternél is kisebbek voltak, és homok helyett keverték a betonba.
Az elkészült anyagból 3D-nyomtatással falelemeket és előregyártott építőelemeket hoztak létre, amelyek összeillesztésével teljes épületek készíthetők. Az új eljárással készült beton jobb szigetelő tulajdonsággal bír, mint a hagyományos változat, jelentősen csökkenve a nyári hűtés vagy téli fűtés költségeit.
Más változatok is tesztelésre kerültek a fenntartható építőanyag megalkotása közben, többek között a gyártás során használt portlandcement egy részét mészkőporra cserélték. A cement a beton kulcsösszetevője, előállítása azonban jelentős üvegházgáz felszabaduláshoz vezet, a környezetbe kerülő szén-dioxid 8 százalékáért a cementgyártó ipar felelős.
A mészkő a gyártás során kisebb terhelést gyakorol a környezetre, és anélkül használható a 3D-nyomtatott beton készítése során, hogy az a keverék minőségére károsan hatna. A beton sűrűségét apró, üreges, hőre lágyuló gömbökből készült töltőanyag hozzáadásával csökkentették, ami tovább javította a beton szigetelési tulajdonságait, és mérsékelte a szükséges alapanyag mennyiségét.
A 3D nyomtatási technológiával a falszerkezet számítógép előtt megtervezhető, majd kóddá alakítva elküldhető a 3D nyomtatóra, hogy az elkészítse a kívánt elemet. A nyomtatók a nap 24 órájában működhetnek, csökkentve a keletkező hulladék mennyiségét, valamint növelve az építőmunkások biztonságát. A kutatás alapján az ultrakönnyű, jól szigetelt 3D-s épületek létrehozása lehetséges, mi több, létfontosságú lépés lehet az építőipar fenntartható fejlődése érdekében.
