Vplyv stavebného priemyslu na životné prostredie je čoraz väčším problémom. Niektorí
výskumníci sa obrátili na aditívumvýroba alebo budovanie štruktúr vrstva po vrstve, často vykonávaná pomocou 3D tlačiarne. Tento pokrok začal transformovať stavebný sektor z hľadiska znižovania odpadu, ale materiály použité v procese musia byť šetrné k životnému prostrediu.Sarbajit Banerjee, Ph.D., hlavný riešiteľ projektu
Napríklad stavebné projekty využívajúcebetón rýchlo a lacno preukázali potenciál aditívnej výroby stavebných konštrukcií. Podľa Medzinárodnej energetickej agentúry je však výroba betónu zodpovedná za približne 7% emisií oxidu uhličitého.
Historicky ľudia stavaní z miestnych materiálov,ako napríklad adobe, ale prechod na betón spôsobil veľa environmentálnych problémov. Hlavnou myšlienkou vedcov bolo vrátiť čas a nájsť spôsob, ako prispôsobiť materiály „z našich dvorov“ ako potenciálnu náhradu betónu, vysvetľujú vedci.
Výhoda použitia miestnej pôdy vKonštrukcia spočíva v tom, že nie je potrebné vyrábať a prepravovať materiály na stavenisko, čo znižuje náklady aj škody na životnom prostredí. Hovorí sa tiež, že výroba aditív na báze pôdy by sa jedného dňa mohla využiť mimo Zeme na vytvorenie osád na Mesiaci alebo dokonca na Marse.
Pôda sa zvyčajne klasifikuje podľa vrstievmateriály, ktoré obsahuje, od vrchnej organickej vrstvy, kde rastú rastliny, až po tvrdú základňu zemskej kôry. Pod pôvodnou organickou vrstvou je hlina, ktorá dodáva pôde plastický charakter, ktorý vedci použili pri svojom projekte.
Vedci začali zbierať vzorky pôdy zzáhrada jeho kolegu a spracovanie materiálu pomocou novej ekologickej prísady tak, aby sa spojila a dala sa ľahko vytlačiť prostredníctvom 3D tlačiarne. Pretože pôdy sa veľmi líšia podľa miesta, ich cieľom bolo mať chemický „súbor nástrojov“, ktorý by dokázal premeniť akýkoľvek typ pôdy na tlačiteľný stavebný materiál.
Vedci vyvinuli metódu pre 3D tlač štruktúr z miestnej pôdy
Ďalším krokom bolo zabezpečiť, aby zmesodoláva namáhaniu, čo znamená, že unesie váhu vrstiev, ako aj ďalších materiálov použitých v stavbách, ako sú výstuže a izolácie. Vedci v snahe pomôcť tomu spevnili hlinenú zmes zipsom mikroskopických vrstiev na jej povrchu, aby sa zabránilo absorpcii a expanzii vody, čo by mohlo narušiť tlačenú štruktúru. Pomocou tejto metódy vedci preukázali, že materiál môže mať dvakrát väčšiu váhu ako nemodifikovaná ílová zmes.
Tím vedcov potom plánuje nosič vylepšiťschopnosť pôdy rozširovať svoje testovacie štruktúry a priblížiť sa čo najbližšie k výmene betónu. Okrem toho zhromažďujú údaje, aby pochopili, či sú tieto 3D tlačené vzory také ekologické, ako si myslia, najmä pokiaľ ide o uhlíkovú stopu a potenciál recyklovateľnosti. Len čo lepšie pochopia chémiu, funkčnosť a možnosti budovania pomocou miestnych pôd, plánujú pokračovať v skúmaní využívania tejto technológie mimo našu planétu.
Prečítajte si tiež
Ruskí fyzici študovali podmienky, za ktorých nefunguje Newtonov tretí zákon
Po zavedení ruskej vakcíny sa u dobrovoľníkov zistilo 144 vedľajších účinkov
Vedci sa dozvedeli zloženie asteroidu neznámeho pôvodu Oumuamua