Od betona koji može sam da zatvara pukotine do drveta kroz koje prolazi svetlost – građevinska industrija razvija materijale koji bi u narednim godinama mogli da promene način na koji se grade i koriste kuće i zgrade. Neki su već u primeni, dok su drugi još u laboratorijama, piše Studiomatrx

Građevinarstvo se decenijama oslanja na iste osnovne materijale – beton, čelik, ciglu, drvo i staklo. Međutim, potreba za energetski efikasnijim objektima, smanjenjem građevinskog otpada i manjim emisijama ugljen-dioksida dovela je do razvoja novih materijala.

Među njima su beton koji može da „zaraste“, blokovi koji se sklapaju bez maltera, materijali napravljeni od gljiva, zidovi od konoplje, fotonaponsko staklo i čak prozirno drvo.

Neki od ovih proizvoda već se koriste na konkretnim objektima, dok su drugi još daleko od masovne proizvodnje.

1. Samozaceljujući beton – beton koji popravlja sopstvene pukotine

Jedna od zanimljivijih inovacija u građevinarstvu jeste samozaceljujući beton.

U njegovu smešu dodaju se posebne bakterije, najčešće spore bakterije Bacilus, zajedno sa hranljivom materijom na bazi kalcijum-laktata. Bakterije mogu da ostanu neaktivne godinama, a kada se u betonu pojavi pukotina i kroz nju prodre voda, aktiviraju se.

Tada proizvode krečnjak koji postepeno popunjava pukotinu.

Tehnologiju je razvijao mikrobiolog Henk Jonkers sa Tehnološkog univerziteta u Delftu, zajedno sa profesorom Erikom Šlangenom, a kasnije je komercijalizovana kroz kompaniju Basilisk.

Gde može da se koristi?

Posebno je zanimljiva za:

• mostove

• tunele

• rezervoare

• temelje

• podzemne objekte

• potporne zidove.

Prednost je u tome što male pukotine mogu da se zatvore bez klasične intervencije radnika.

Šta je problem?

Najveća prepreka je cena. Dodavanje bakterija može značajno da poveća cenu betona.

Materijal takođe nije čarobno rešenje za sve pukotine. Najbolje funkcioniše kod manjih pukotina i kada postoji dovoljno vlage.

Zbog toga se zasad uglavnom koristi u specifičnim projektima gde bi popravke bile posebno komplikovane ili skupe.

2. Beton sa negativnim ugljeničnim otiskom

Beton je jedan od najzastupljenijih građevinskih materijala na svetu, ali njegova proizvodnja ima veliki uticaj na životnu sredinu.

Zbog toga se razvijaju tehnologije kojima se količina emisija ugljen-dioksida smanjuje, a neke idu i korak dalje – pokušavaju da u materijal trajno skladište više ugljen-dioksida nego što se emituje tokom njegove proizvodnje.

Jedan od pristupa je ubrizgavanje zarobljenog ugljen-dioksida u svež beton. Gas tada reaguje sa materijalom i pretvara se u stabilan mineral.

Drugi pristup podrazumeva smanjenje ili potpuno izbacivanje cementa iz pojedinih proizvoda i korišćenje industrijskih nusproizvoda, poput čelične troske.

Kanadska kompanija KarbiKret razvila je blokove koji se proizvode bez klasičnog cementa, dok kompanija Karbonsjur koristi tehnologiju ubrizgavanja ugljen-dioksida u beton.

Gde je primena?

Ovakvi materijali mogu se koristiti za:

• betonske blokove

• ploče

• behaton

• popločavanje

• objekte sa zahtevima za manjim ugljeničnim otiskom.

Ograničenja

Nije svaki beton u koji je dodat ugljen-dioksid automatski „ugljenično negativan“. Kod nekih tehnologija radi se o smanjenju emisija, a ne o njihovom potpunom poništavanju.

Za širu primenu potrebni su dostupna sirovina, infrastruktura i odgovarajući građevinski standardi.

3. Pametna cigla – zidanje bez klasičnog maltera

Zamislite zid koji se sklapa slično kao velike građevinske kocke.

Upravo na toj ideji zasnivaju se sistemi međusobno povezanih blokova koji mogu da se postavljaju bez klasičnog maltera.

Jedan od najpoznatijih koncepata razvila je izraelska kompanija Kajt Briks. Njihovi blokovi imaju unutrašnje kanale kroz koje mogu da prolaze instalacije, izolacija i armatura planiraju prilikom samog zidanja, umesto da se kasnije buav sistem mogao bi da.

Ideja je da se instalacije planiraju prilikom samog zidanja, umesto da se kasnije buše i urezuju u zidove.

Prednosti

Takav sistem mogao bi da omogući:

• bržu gradnju

• manje korišćenja maltera

• manje građevinskog otpada

• jednostavnije postavljanje instalacija

• lakše menjanje i rastavljanje konstrukcije.

Zašto još nije svuda prisutan?

Problem predstavljaju standardi, cena proizvodnje i dugoročna ispitivanja.

Za noseće zidove posebno je važno dokazati kako se ovakvi sistemi ponašaju pod velikim opterećenjem, zemljotresima i različitim vremenskim uslovima.

4. Hempkret – zidovi od industrijske konoplje

Industrijska konoplja dobija sve više pažnje u građevinarstvu.

Hempkret se pravi od drvenastog dela stabljike konoplje, koji se meša sa krečom. Dobijeni materijal koristi se prvenstveno kao ispuna i izolacija.

Važno je naglasiti da hempkret nije zamena za noseću konstrukciju. Objekat i dalje mora imati konstrukciju od drveta, čelika ili betona.

Zašto je zanimljiv?

Materijal može da pruži dobru termoizolaciju i da reguliše vlagu u prostoru.

Kreč vremenom vezuje deo ugljen-dioksida iz vazduha, zbog čega se hempkret često navodi među materijalima sa potencijalno manjim ugljeničnim otiskom.

Takođe je relativno lagan i otporan na insekte i buđ.

Glavni problem

Hempkret nije noseći materijal, a potrebno je i određeno vreme da se osuši.

Problem može predstavljati i dostupnost sirovine i razvijenost proizvodnje, naročito na tržištima na kojima se ovakvi materijali još retko koriste.

5. Materijali od micelijuma – izolacija napravljena od gljiva

Jedan od najneobičnijih građevinskih materijala budućnosti nastaje uz pomoć – gljiva.

Preciznije, koristi se micelijum, mreža sitnih gljivičnih niti.

Poljoprivredni otpad stavlja se u kalup, a zatim se dodaje micelijum. On postepeno povezuje materijal u kompaktnu celinu. Rast se kasnije zaustavlja zagrevanjem.

Na taj način mogu nastati lagani paneli i blokovi.

Jedan od poznatijih eksperimenata bio je projekat Haj-Fi, privremena kula napravljena od oko 10.000 blokova na bazi micelijuma u Njujorku.

Gde bi mogao da se koristi?

Najviše potencijala ima za:

• termoizolaciju

• akustične panele

• plafonske obloge

• unutrašnje pregrade.

Šta je problem?

Vlaga predstavlja jednu od najvećih prepreka.

Pošto je reč o organskom materijalu, mora biti dobro osušen i zaštićen kako ne bi počeo da propada ili ponovo razvija gljivičnu strukturu.

Za glavne noseće konstrukcije zasad nije namenjen.

6. Bioplastika – materijali od biljaka i algi

Bioplastika obuhvata veliki broj različitih materijala napravljenih od obnovljivih sirovina, uključujući biljke i alge.

U građevinarstvu se istražuje njihova upotreba za fasadne obloge, dekorativne elemente, panele i komponente proizvedene 3D štampom.

Posebno je zanimljiva ideja da se građevinski elementi proizvode lokalno i po meri, bez velikih zaliha i transporta.

Primer iz Nemačke

U Hamburgu postoji zgrada BIK Haus, poznata po fasadi sa panelima u kojima rastu alge.

Ideja je da alge apsorbuju ugljen-dioksid i istovremeno proizvode biomasu koja se može koristiti.

Ograničenja

Bioplastika još nije spremna da zameni tradicionalne fasadne materijale u svim uslovima.

Pojedine vrste mogu biti osetljive na UV zračenje, vlagu i visoke temperature, dok dugoročna otpornost pojedinih proizvoda još nije dovoljno ispitana.

7. Prozirno drvo – materijal koji propušta svetlost

Jedan od najzanimljivijih materijala koji se razvijaju u laboratorijama jeste prozirno drvo.

Proces počinje uklanjanjem lignina iz drveta. Nakon toga se dobijena struktura ispunjava providnim materijalom, čime nastaje drvo kroz koje može da prolazi svetlost.

Istraživanja se sprovode na institucijama poput Kraljevskog instituta za tehnologiju u Stokholmu, a jedna od ključnih figura u razvoju ove tehnologije je profesor Lars Berglund.

Šta bi moglo da se dobije?

Za razliku od običnog stakla, prozirno drvo može da kombinuje svojstva drveta i sposobnost propuštanja svetlosti.

Potencijalno bi moglo da se koristi za:

• prozore

• svetlosne panele

• poluprovidne fasade

• posebne solarne površine.

Ali još nije spremno za masovnu gradnju

Prozirno drvo je i dalje uglavnom laboratorijska tehnologija.

Cena, proizvodnja velikih površina, dugotrajnost i zamena pojedinih polimera ekološki prihvatljivijim materijalima još su predmet istraživanja.

8. Sinterovani kamen – materijal koji već osvaja tržište

Za razliku od većine materijala na ovoj listi, sinterovani kamen više nije eksperiment.

Proizvodi se od mineralnih sirovina koje se pod velikim pritiskom sabijaju i zatim obrađuju na veoma visokim temperaturama.

Na taj način dobija se veoma gusta ploča sa izuzetno malom poroznošću.

Na tržištu postoje proizvodi kompanija kao što su Neolit, Dekton kompanije Kosentino i Laminam.

Gde se koristi?

Najčešće se primenjuje za:

• fasade

• kuhinjske radne površine

• podove

• zidne obloge

• kupatilske površine.

Materijal je otporan na mrlje, ogrebotine, toplotu i UV zračenje.

Mana?

Sinterovani kamen je tvrd, ali može biti krt, naročito na ivicama. Zahteva pažljiv transport, sečenje i ugradnju.

Takođe, proizvodnja na veoma visokim temperaturama zahteva značajnu količinu energije.

9. Fotonaponsko staklo – fasada koja proizvodi struju

Jedan od najzanimljivijih pravaca razvoja modernih zgrada jeste povezivanje fasade sa proizvodnjom električne energije.

Fotonaponsko staklo u sebi ima ugrađene solarne ćelije, tako da površina koja inače služi samo kao deo fasade može istovremeno da proizvodi električnu energiju.

Kompanija Oniks Solar učestvovala je u projektima velikih solarnih fasada, dok se ova tehnologija razvija i primenjuje i u Indiji.

Zašto je zanimljivo?

Kod visokih zgrada površina fasade može biti mnogo veća od površine krova.

Ako se deo te površine iskoristi za proizvodnju električne energije, zgrada dobija dodatni izvor energije bez zauzimanja nove parcele.

Problem je efikasnost

Fotonaponsko staklo uglavnom proizvodi manje električne energije po kvadratnom metru od klasičnih solarnih panela.

Vertikalne fasade takođe primaju manje optimalne količine sunčeve energije nego solarni paneli postavljeni pod odgovarajućim uglom.

Zbog toga se njegova isplativost mora procenjivati od objekta do objekta.

10. Kabkoma – lagano ojačanje objekata protiv zemljotresa

Japanska tehnologija Kabkoma koristi kompozitna vlakna na bazi ugljenika i termoplastične smole.

Materijal izgleda poput tankih sajli, a može da se koristi za dodatno ojačavanje objekata i zaštitu od zemljotresa.

Jedan od najpoznatijih primera nalazi se u Japanu, gde je ovakav sistem primenjen na objektu kompanije Komacu Matere.

Prednosti

Kompozitne sajle veoma su lagane u poređenju sa čeličnim elementima slične namene i ne korodiraju.

Mogu se postaviti sa spoljne strane objekta, bez velikih građevinskih intervencija.

Ograničenja

Tehnologija je i dalje veoma specijalizovana i nema veliki broj objekata na kojima je dugoročno testirana.

Za njenu primenu potrebno je posebno projektovanje, sidrenje i stručna ugradnja.

Koji građevinski materijali će obeležiti narednu deceniju?

Nove tehnologije ne znače nužno da će beton, cigla, čelik ili staklo nestati sa gradilišta.

Mnogo je realnije da će se tradicionalni materijali kombinovati sa novim tehnologijama.

Samozaceljujući beton mogao bi da smanji troškove održavanja, hempkret da poboljša izolaciju, materijali od micelijuma da zamene deo sintetičke izolacije, dok bi fotonaponsko staklo moglo da pretvori fasade u dodatne izvore električne energije.

Sa druge strane, prozirno drvo i pojedini materijali na bazi gljiva još su daleko od masovne primene.

Najveći izazov za gotovo sve ove inovacije biće isti: cena, dostupnost, građevinski propisi i dokazivanje dugoročne pouzdanosti.

Zato se naredna decenija građevinarstva verovatno neće zasnivati na jednom revolucionarnom materijalu, već na kombinaciji novih tehnologija koje će postepeno ulaziti u svakodnevnu gradnju.

Za najnovije biznis vesti iz Srbije i sveta, pratite nas na Tiktoku, Fejsbuku i na našoj Instagram stranici.