Fenntartható fejlődés gyakorlati szemmel

3D nyomtatással készülő ház 3D nyomtatás környezetbarát olcsó gyors építkezés 

Villámgyorsan elkészül, környezetbarát és viszonylag olcsó: ez a 3D nyomtatással készült épületek ismérve. Ráadásul nemcsak a gazdag országokban honosodott meg a hétköznapinak nem mondható építkezési módszer.

Szokatlanul gyorsan fogynak az új eljárással készült újépítésű házak Kaliforniában. Két hónap alatt 82 kelt el, a várólistára pedig ezren iratkoztak fel. A keresletet azonban rövid idő alatt kielégítik, mert a hagyományos téglaépítésű otthonok hetekig tartó építése helyett ezek kevesebb mint 24 óra alatt elkészülnek – tudniillik előre gyártott elemeket használnak. Ez önmagában nem új ötlet. Az viszont igen, hogy az elemek szokatlan módon készülnek: nyomtatással.

A háromdimenziós, 3D nyomtatás a nyolcvanas évek óta ismert, de csak most kezdődik a térhódítása. Ma már ortopédiai implantátumokat és repülőgép-alkatrészeket egyaránt előállítanak ezzel az eljárással. Az alapelv ugyanaz. Az első, rögzített anyagrétegre kerül a következő.

AZ EGYES RÉTEGEK ALAKJÁNAK ÉS NÉHA ÖSSZETÉTELÉNEK VÁLTOZTATÁSÁVAL OLYAN TÁRGYAK KÉSZÍTHETŐK, AMELYEKET HAGYOMÁNYOS TECHNIKÁVAL NEHÉZ, SŐT LEHETETLEN LEGYÁRTANI. A HAGYOMÁNYOS ELJÁRÁSOKKAL SZEMBEN ITT NEM VESZIK KÁRBA AZ ANYAG.

Palari Homes és a Mighty Buildings nyomtatói persze sokkal nagyobbak, mint amelyekkel a mesterséges térdeket vagy a szárnycsúcsokat sajtolják, az anyagok pedig valamivel nyersebbek. De az elv ugyanaz. A fúvókák egy pasztát préselnek ki, ami ultraibolya fény hatására megszilárdul. Tartóformák nélkül nyomtatnak például falakat, ereszeket és mennyezeteket. Ezeket az építőmunkásuk a helyszínen helyezik az alapokra, és rakják össze.

A 3D nyomtatás nemcsak sokoldalú és gyorsabb építést tesz lehetővé, hanem olcsóbb és környezetbarát megközelítést ígér. Hasznos a világ előtt álló két kihívás: a lakáshiány és az éghajlatváltozás szempontjából.

Csaknem 1,6 milliárd ember – a Föld népességének egyötöde – nem rendelkezik megfelelő lakhatással. Az építőipar a világ széndioxid-kibocsátásának 11 százalékát okozza, és nem mutatja a csökkenés jeleit – írja az Economist.

Költséghatékony és környezetbarát

Az automatizálás tetemes költségmegtakarítást eredményez. A Mighty Buildingsnek – a nyomtatási folyamat 80 százalékának számítógépesítésével – a szükséges munkaerő csupán 5 százalékára van szüksége a sajtoláshoz, miközben a gyártási sebességet megduplázza.

Az építőipar évek óta küszködik a termelékenység fokozásával. A digitalizáció lassabb, mint szinte bármely más szakmában.

AZ IPARÁGAT SOKHELYÜTT A SZAKKÉPZETT MUNKAERŐ HIÁNYA SÚJTJA – KÖZTÜK MAGYARORSZÁGON IS. ÉS A HELYZET ELŐRELÁTHATÓAN ROSSZABBIK.

Az Egyesült Államokban például az építőiparban dolgozók 40 százaléka várhatóan egy évtizeden belül nyugdíjba megy.

A környezetvédelmi előnyök közül a legfontosabb, hogy kevesebb nehéz dolgot kell mozgatni. A termékek előregyártása alaposan csökkenti a házépítéshez szükséges kamionutak számát, így a számítások szerint egy házra jutó széndioxid-kibocsátás is jelentősen csökken.

A házak egyébként még kaliforniai viszonylatban sem olcsók.

A két hálószobás, egy fürdőszobás – egyszóval „fapados”, 864 négyzetlábas (kb. 80 négyzetméteres) változat 339 ezer dollárba, durván 100 millió forintba kerül. A nagyobb otthon jóval többe.

Az amerikaihoz hasonló eljárással nyomtatnak házakat az afrikai Malawiban is.

14Trees építményei alig 12 óra alatt készülnek el, áruk pedig alig tízezer dollár, 3 millió forint. A világ legnagyobb cementgyártójának a leányvállalata azt állítja, hogy az eljárásuk tényleg zöld, mert egyrészt csak a szükséges cementmennyiséget használják fel, így nem képződik hulladék, másrészt pedig a 3D nyomtatás egyharmadával kevesebb széndioxidot bocsát ki, mint a Malawiban elterjedt agyagtégla égetése.

Mexikóban a hajléktalanokat segítő New Story jótékonysági szervezet az Iconnal állapodott meg tíz olcsó, 46 négyzetméter alapterületű ház előállításában. Mindegyiket körülbelül 24 óra alatt nyomtatták ki.

Európában április 30-án vette át egy eindhoveni holland házaspár a kontinens első, 3D nyomtatással készült otthonának kulcsait.

Íme, egy kis ízelítő, hogyan is néz ki az épületek nyomtatása három dimenzióban.

Az einhoveni projektben használt cement előállítása nem nevezhető környezetbarát, zöld folyamatnak. A mészkőben lévő kalcium-karbonát kalcium-oxiddá és széndioxiddá alakul át. A becslések szerint ez a folyamat felelős az antropogén eredetű gázkibocsátás mintegy 8 százalékáért.

EGY TEXASI EGYETEMEN AZONBAN MÁRIS KIFEJLESZTETTEK EGY OLYAN ELJÁRÁST, AMIVEL EZ ELKERÜLHETŐ: A NYOMTATÁS NYERSANYAGA BÁRMILYEN, AZ ÉPÍTKEZÉS KÖZELÉBEN FELLELHETŐ AGYAG- ÉS KŐZETTÖRMELÉK.

Ezt porrá zúzzák, és szilikátokkal keverik. A masszát egy fúvókán keresztül lehet kinyomni, ami után gyorsan megszilárdul, és elbírja a következő réteg súlyát. Az eljárás kétszeresen is zöld, mert egyfelől nem kell nyersanyagot szállítani a cementgyárba, másfelől készterméket az építési helyszínre, hisz az ott talált hulladékból épül a ház.

3D nyomtatással folytatott építkezés – az űrben is

Noha egyelőre még szinte semmit sem tudni a 3D nyomtatással épült házak minőségéről, az eljárás alkalmazása világszerte terjed.

Tavaly Németországban jóváhagyták egy 3D nyomtatással készülő lakóház terveit. A háromszintes építményben öt lakás lesz. A technológia a Közel-Keleten és Ázsiában is terjed.

Dubaj azt tervezi, hogy 2030-ban az országban az új épületek negyede 3D nyomtatással készüljön, sőt egy kerületet szentelnek a 3D nyomtatással foglalkozó vállalatok és raktáraik számára.

Szaúd-Arábia a következő évtizedben másfél millió házat tervez építeni a háromdimenziós eljárással.

India lakásügyi minisztériuma 3D nyomtatással kezelné az akut lakáshiányt.

A FÖLDI ÉPÍTMÉNYEKEN TÚL AZ AMERIKAI ŰRHIVATAL VIZSGÁLJA A 3D NYOMTATÁS ALKALMAZÁSÁT LESZÁLLÓHELYEK, SZÁLLÁSHELYEK ÉS UTAK ÉPÍTÉSÉRE A MARSON ÉS A HOLDON.

A két égitesten nincs talaj, csak törmelékes kőzet, az úgynevezett regolit. A NASA-val együttműködő texasi kutatók azt állítja, hogy a 3D nyomtatás földi tapasztalatai az űrben is hasznosíthatók.

„Ingatlant szeretnénk a Marson és a Holdon, de nem fogunk tudni betont odacipelni” – mondja Dr. Sarbajit Banerjee, a texasi kutatási program vezetője. „Regolittal kell majd dolgoznunk.”

Forrás - Nyitókép: Youtube