4 maneiras pelas quais a impressão 3D está trazendo materiais sustentáveis ​​para a construção

A impressão de construção teve muitas iniciativas excelentes nos últimos anos, desde drones de impressão 3D até máquinas massivas acionadas por cabos e de construção infinita. No entanto, levar a construção para o próximo nível não é apenas melhorar o hardware, mas também os materiais de entrada. Não é nenhum segredo que a indústria da construção pode ser um desperdício, sendo um dos maiores consumidores de recursos por aí. Embora a impressão 3D diminua o nível de desperdício, ela também oferece oportunidades em novos materiais.

A simples aplicação dos mesmos cimentos e métodos antigos pode tornar a tecnologia querida para alguns no campo da construção, mas apresentar um caminho a seguir com operações automatizadas sustentáveis, mais baratas e ambientalmente amigáveis ​​pode fornecer algo novo e genuinamente disruptivo para a mistura. Afinal, a impressão 3D forneceu muitas possibilidades de materiais diferentes para a fabricação, então por que não olhar para o seu potencial em alternar os blocos de construção de nossas casas, escritórios e, quem sabe um dia, cidades inteiras.

Casa de US$ 1.000 do WASP

Figura 1 Cortesia de WASP

Embora não seja 100% sustentável, e também levando em consideração a realidade de que a versão comercial pode custar muito mais de US $ 1.000, o projeto Gaia da WASP ainda representa uma proposta interessante para possíveis possibilidades de construção com novos materiais. A casa em si é ultrabarata, chegando a cerca de US$ 1.000 em custos de material. Poderia servir como uma solução crucial para a crise habitacional e diminuir os preços dos edifícios para a próxima geração.

O projeto Gaia usa uma mistura à base de terra e arroz, enquanto o concreto compõe as principais fundações do edifício e o telhado é composto principalmente de madeira. O WASP demonstrou o processo de construção apenas da estrutura, portanto, com eletricidade, iluminação e encanamento, os construtores ainda precisam levar em consideração os custos de material e mão de obra. Dito isso, é um milagre que o quadro custe tanto quanto um telefone de última geração, demonstrando até onde a tecnologia de manufatura aditiva chegou.

“Gaia representa um exemplo de redução de custos, especialmente se comparado aos desempenhos térmicos que normalmente são obtidos apenas com diferentes sistemas tradicionais ”, explicou Massimo Moretti, CEO da WASP. “No momento, a empresa está avaliando todas as possibilidades de entrar no mercado de construção. Provavelmente a estratégia mais confiável será um serviço de construção, com nossa equipe envolvida na construção do muro. ”

Impressão de turfa como alternativa concreta

A turfa consiste principalmente de uma mistura de material vegetal decomposto nativo de muitas áreas úmidas e pântanos. Como material natural, tem potencial para se desenvolver como uma alternativa barata aos cimentos e, ao mesmo tempo, com pesquisadores sugerindo cortes de custos de até 90%. Não é surpresa que pesquisadores da Universidade Tartu da Estônia foram os que descobriram esse meio de processamento, considerando que compõe 20% das terras estonianas.

Alguns podem estar preocupados que isso signifique a escavação das turfeiras para todas aquelas operações agressivas de construção industrial. Não precisa temer, pois usa apenas a parte superior mais seca da turfa e produtos residuais como cinzas de xisto betuminoso como principal agente ligante (o que evita a alcalinidade que se acumula no material devido à umidade). O que torna o material muito mais desejável é que há pouca necessidade de isolamento, enchimento ou mesmo bloqueio de ruído devido à estanqueidade da construção.

Também é bastante barato de construir, com pesquisadores estimando € 5.000 para imprimir em 3D a estrutura externa de uma casa de 100 a 150 metros quadrados. Isso é 1/10 ^th do custo das técnicas tradicionais de fabricação.

Impressão de construção de cânhamo para isolamento e painéis

Enquanto alguns defensores zelosos da legalização afirmam que o cânhamo é um material maravilhoso que pode alcançar qualquer coisa, eles podem estar exagerando um pouco sua utilidade. Muitos citaram o uso de “hempcrete” como uma alternativa muito melhor ao concreto tradicional, mas, infelizmente, o júri ainda está de fora devido ao seu preço mais alto (dependendo da área), baixa densidade e falta de capacidade de carga. No entanto, o próprio cânhamo tem vários benefícios que o tornam ideal para certas partes das casas.

A empresa de cânhamo australiana Mirreco pode ser a melhor ilustração disso. Seu procedimento de impressão 3D utiliza biomassa de cânhamo como material para a fabricação de painéis de construção para casas. A Mirreco é especializada em máquinas que podem processar uma planta inteira de cânhamo e separá-la em vários itens, oferecendo muitas opções biodegradáveis ​​para o setor de construção.

O cânhamo é um material muito versátil, pois pode produzir materiais mais fibrosos para coisas como cordas e sacos ou ser comprimido em massa sólida e mais dura para painéis e isolamento. Enquanto o projeto ainda está em desenvolvimento, a Mirreco conseguiu um parceiro na Arcforms, que quer ajudar a mostrar o potencial da biomassa de cânhamo no setor de construção construindo casas. Também promove o crescimento de plantas que podem ajudar a reduzir o carbono na atmosfera, então há um benefício adicional envolvido.

Compósitos de bambu em vez de madeira

Os materiais bioderivados podem fornecer uma textura única para o design e podem ser matéria-prima facilmente disponível para muitos projetos. O bambu, por exemplo, cresce rápido em uma ampla variedade de climas e algumas espécies crescem mais de um metro por dia. Pode envolver 35% mais massa por hectare do que a quantidade equivalente para árvores e ainda por cima é um produto naturalmente orgânico que não requer fertilizantes ou pesticidas.

“O bambu tem propriedades interessantes e podemos obter um grande volume dele ”, disse o cientista Soydan Ozcan, da Divisão de Ciência e Tecnologia de Materiais do Oak Ridge National Laboratory. O projeto usou cerca de 10.000 libras de material, tornando-o o maior já encomendado pela DesignMiami.

Além do bambu, existem toneladas de outras matérias-primas naturais que permitem um melhor uso das formas impressas em 3D, oferecendo alternativas mais baratas e sustentáveis ​​aos nossos materiais atuais. Com o desmatamento, as emissões de carbono e os resíduos não biodegradáveis ​​se tornando problemas tão grandes, deveria ser hora de começarmos a pensar (e agir) de forma diferente!

Imagens em destaque cortesia de WASP, Estonian Peat Association, Mirreco &Oak Ridge National Laboratory.