Cement który pochłania dwutlenek węgla? Możliwy dzięki drukowaniu 3D
Druk 3D pozwala stawić czoła problemom, które dotychczas wydawały się być nie do rozwiązania. Wykorzystanie druku 3D w budownictwie to nic nowego: pozwala zmniejszyć ryzyko błędu ludzkiego, który w konstrukcji może kosztować życia, przyśpieszyć konstrukcję i wykonać opływowe krzywe i skomplikowane kształty, które nie sposób uzyskać przy użyciu tradycyjnych form do zalewania. Najczęściej używany w budownictwie z użyciem druku 3D materiał, cement, jest jednak nieekologiczny ze względu na duże emisje CO2 przy produkcji. Naukowcy z Uniwersytetu w Pensylwanii postanowili rozwiązać ten problem, tworząc projekt mostu, który pochłania więcej dwutlenku węgla niż go generuje.
- Liczą się składniki
- Bardziej zielone budownictwo z drukiem 3D
- Inspiracje naturą
- Nowoczesny prototyp w tradycyjnym mieście
Liczą się składniki
Dlaczego tradycyjny cement powoduje tak wysokie wydzielanie CO2? Powód leży w procesie produkcji, którego częścią jest podgrzewanie wapnia do około 2000 stopni Celsjusza. Ten proces jest bardzo energochłonny i skutkuje wydzieleniem dużej ilości dwutlenku węgla.
Aby temu zapobiec, zespół z Uniwersytetu Pensylwanii postanowił zastąpić wapień w strukturze cementu Diamanti ziemią okrzemkową. Ze względu na swoje silne właściwości ziemia okrzemkowa zwiększa pochłanianie dwutlenku węgla przez cement Diamanti o 142%.
Wykorzystanie ziemi okrzemkowej stanowi jednak nowe wyzwanie, gdyż światowe wydobycie tego minerału ani łańcuch dostaw nie są gotowe by zaspokoić wymagania przemysłu budowlanego.
Bardziej zielone budownictwo z drukiem 3D
Nie tylko skład sprawia, że most Diamanti jest przyjazny dla środowiska. Projekt Diamanti efektywnie wykorzystuje zalety druku 3D aby obniżyć ślad węglowy konstrukcji. Druk 3D pozwala wykonywać skomplikowane, a zarazem powtarzalne struktury bez użycia form. Co więcej, dzięki modelowaniu 3D udało się zaprojektować modułową konstrukcję, złożoną z części połączonych stalowymi kablami bez zaprawy. Zmniejszone o 80% zużycie stali również redukuje emisje.
W przeciwieństwie do tradycyjnych mostów, które konstruowane są na miejscu przeznaczenia i mogą jedynie zostać zburzone, most Diamanti można będzie rozłożyć i przenieść bez niszczenia elementów, lub przeznaczyć do recyklingu.
Inspiracje naturą
Projektując most Diamanti, Uniwersytetu w Pensylwanii wzorowali się strukturą kości. Elementy, z których jest zbudowany most Diamanti mają liczne otwory, co pozwala ograniczyć zużycie surowców i wagę całej konstrukcji. Jednocześnie, opływowy, organiczny kształt ma na celu przekierowywać i rozkładać ciężar. Dzięki temu, most Diamanti nie musi przezwyciężać oddziałujących na niego sił, a je neutralizuje. Co więcej, zwiększenie powierzchni mostu pozwala zwiększyć zawartość ziemii okrzemkowej, co z kolei zwiększa absorpcję CO2.
Nowoczesny prototyp w tradycyjnym mieście
Model mostu Diamanti został zaprezentowany na Biennale Architektury w Wenecji 2025. We wrześniu tego samego roku zespół uzyskał pozwolenie na skonstruowanie pełnowymiarowego prototypu we Francji, choć w chwili publikacji tego artykułu, konkretna planowana lokalizacja nie jest znana.
Źródła: https://parametric-architecture.com/diamanti-bridge-debuts-in-venice/
https://www.techspot.com/news/109914-3d-printed-concrete-could-help-buildings-absorb-carbon.html
https://edition.cnn.com/science/diamanti-3d-printed-concrete-sustainable-bridge-hnk-spc-intl