Σπίτια από υπολείμματα ξυλείας: Η 3D εκτύπωση φέρνει μια νέα εποχή στην κατασκευή κατοικιών
Ερευνητές στο Μέιν δημιουργούν σπίτια από υλικά που προέρχονται από τοπικά πριονιστήρια, με στόχο πιο γρήγορη, οικονομική και βιώσιμη στέγαση
Snapshot
- Ερευνητές στο Μέιν κατασκευάζουν σπίτια με 3D εκτύπωση χρησιμοποιώντας υπολείμματα ξυλείας από τοπικά πριονιστήρια ως πρώτη ύλη.
- Το πρώτο σπίτι BioHome3D που δημιουργήθηκε το 2022 άντεξε τρεις χειμώνες, επιβεβαιώνοντας την αντοχή της τεχνολογίας.
- Νέος μεγάλης κλίμακας 3D εκτυπωτής αυξάνει σημαντικά την ταχύτητα κατασκευής, από 100 σε έως 1.000 λίβρες υλικού ανά ώρα.
- Το πρόγραμμα χρηματοδοτείται με 4 εκατομμύρια δολάρια και στοχεύει στην αυτοματοποίηση και μαζική παραγωγή κατοικιών με χαμηλότερο κόστος.
- Οι ερευνητές εξετάζουν την ασφάλεια των υλικών, με έμφαση στη βελτίωση της αντοχής στη φωτιά και την πιστοποίηση των κατασκευών.
Μπορεί ένα σπίτι να «τυπωθεί» από υλικά που μέχρι σήμερα θεωρούνταν απλώς υπολείμματα; Ερευνητές στις ΗΠΑ δείχνουν ότι η απάντηση είναι «ναι» και κάνουν ένα ακόμη βήμα προς έναν διαφορετικό τρόπο κατασκευής κατοικιών.
Το Advanced Structures and Composites Center του Πανεπιστημίου του Μέιν συνεργάζεται με τον μη κερδοσκοπικό οργανισμό Penquis για την κατασκευή εννέα νέων κατοικιών BioHome3D στην ευρύτερη περιοχή του Bangor.
Στόχος δεν είναι απλώς να κατασκευαστούν εννέα σπίτια, αλλά να δοκιμαστεί στην πράξη ένα μοντέλο που θα μπορούσε στο μέλλον να επιτρέψει την παραγωγή περισσότερων κατοικιών, πιο γρήγορα και με χαμηλότερο κόστος.
Από τα υπολείμματα των πριονιστηρίων...στα σπίτια
Η τεχνολογία βασίζεται σε ένα ιδιαίτερο υλικό «μελάνι» για 3D εκτυπωτές, το οποίο περιέχει βιολογικής προέλευσης ρητίνες που παράγονται από υπολείμματα ξυλείας.
Πρόκειται για υλικά που προέρχονται από τοπικά πριονιστήρια του Μέιν και αξιοποιούνται ως πρώτη ύλη για την κατασκευή των σπιτιών.
Η ιδέα είχε ήδη δοκιμαστεί το 2022, όταν το Πανεπιστήμιο του Μέιν παρουσίασε το BioHome3D, το πρώτο πλήρως βιολογικής βάσης σπίτι που κατασκευάστηκε με τεχνολογία 3D εκτύπωσης.
Τότε, το πάτωμα, οι τοίχοι και η οροφή του σπιτιού δημιουργήθηκαν με τη συγκεκριμένη τεχνολογία και στη συνέχεια μεταφέρθηκαν και τοποθετήθηκαν στη βάση τους μέσα σε μόλις μισή ημέρα.
Το πρώτο σπίτι άντεξε τρεις χειμώνες
Το αρχικό BioHome3D δεν έμεινε μόνο ως ένα εντυπωσιακό πείραμα. Το σπίτι έχει πλέον περάσει τρεις χειμώνες στο Μέιν, ενώ οι ερευνητές συνεχίζουν να παρακολουθούν την αντοχή του και την απόδοσή του σε βάθος χρόνου.
Το Πανεπιστήμιο του Μέιν διαθέτει πλέον έναν νέο εκτυπωτή μεγάλης κλίμακας, ο οποίος μπορεί να εναποθέτει υλικό με ρυθμό 500 έως 1.000 λίβρες την ώρα. Το 2022 ο αντίστοιχος ρυθμός ήταν περίπου 100 λίβρες την ώρα.
Η αύξηση αυτή δείχνει και το μεγάλο στοίχημα του νέου εγχειρήματος, να περάσει η 3D εκτύπωση κατοικιών από το στάδιο του πρωτοτύπου σε μια διαδικασία που μπορεί να επαναληφθεί και να εφαρμοστεί σε μεγαλύτερη κλίμακα.
Το «εργοστάσιο» που θα μπορούσε να αλλάξει την κατασκευή σπιτιών
Ο εκτελεστικός διευθυντής του κέντρου, Habib Dagher, περιγράφει τη μακροπρόθεσμη φιλοδοξία της ομάδας ως ένα «εργοστάσιο Ford για σπίτια».
Η λογική είναι να αυτοματοποιηθούν όσο γίνεται περισσότερα στάδια της κατασκευής, ώστε τα σπίτια να μπορούν να παράγονται ταχύτερα και σε μεγαλύτερους αριθμούς.
«Έχουμε ήδη αποδείξει ότι μπορούμε να κατασκευάσουμε το σπίτι. Τώρα η πρόκληση είναι πώς θα επεκτείνουμε αυτή την τεχνολογία, ώστε να μπορούμε να κατασκευάζουμε σπίτια γρηγορότερα, πιο αποδοτικά και σε πολύ μεγαλύτερους αριθμούς», ανέφερε ο Dagher.
Και τα εννέα σπίτια του νέου προγράμματος θα κατασκευαστούν σε τρία στάδια. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές θα μπορούν να αξιολογούν κάθε φάση, να εντοπίζουν τι χρειάζεται βελτίωση και να εφαρμόζουν τις αλλαγές στις επόμενες κατασκευές.
Περισσότερα σπίτια, λιγότερα απόβλητα
Το εγχείρημα έχει ιδιαίτερη σημασία καθώς επιχειρεί να αντιμετωπίσει ταυτόχρονα δύο διαφορετικές προκλήσεις.
Από τη μία, υπάρχει η ανάγκη για περισσότερες οικονομικά προσιτές κατοικίες. Από την άλλη, η κατασκευαστική βιομηχανία αντιμετωπίζει προβλήματα όπως οι ελλείψεις εργατικού δυναμικού και οι δυσκολίες στις αλυσίδες εφοδιασμού, που μπορούν να αυξήσουν σημαντικά το κόστος κατασκευής.
Η αξιοποίηση υπολειμμάτων ξυλείας από την τοπική παραγωγή προσθέτει και μια περιβαλλοντική διάσταση στην προσπάθεια, καθώς ένα υλικό που διαφορετικά θα παρέμενε ως απόβλητο μετατρέπεται σε πρώτη ύλη για την κατασκευή κατοικιών.
Το νέο πρόγραμμα έχει εξασφαλίσει 4 εκατομμύρια δολάρια σε ομοσπονδιακή χρηματοδότηση και, πέρα από τις εννέα κατοικίες, θα επιτρέψει στους ερευνητές να εξετάσουν περαιτέρω την τεχνολογία.
Το επόμενο στοίχημα είναι η ασφάλεια
Οι ερευνητές θα εξετάσουν παράλληλα ζητήματα ασφάλειας, με ιδιαίτερη έμφαση στην ανάπτυξη υλικών με μεγαλύτερη αντοχή στη φωτιά και σε πρόσθετες δοκιμές, ώστε οι κατοικίες να μπορούν να ανταποκρίνονται στα απαιτούμενα πρότυπα.
Για την ερευνητική ομάδα, λοιπόν, τα εννέα σπίτια είναι κάτι πολύ περισσότερο από εννέα νέες κατοικίες.
Είναι ένα πραγματικό τεστ για το αν μια τεχνολογία που ξεκίνησε ως πρωτότυπο μπορεί να μετατραπεί σε ένα νέο μοντέλο κατασκευής: με τοπικά υλικά, λιγότερα απόβλητα, αυτοματοποιημένη παραγωγή και τη δυνατότητα να δημιουργούνται περισσότερα σπίτια σε μικρότερο χρόνο.
