Inženjeri sa MIT-a razvili su inovativan građevinski element koji bi mogao značajno da utiče na budućnost stanogradnje. Reč je o podnim rešetkama izrađenim od reciklirane plastike, koje su tokom ispitivanja izdržale opterećenje od oko 1.800 kilograma, što je dvostruko više od zahteva koje propisuju stambeni standardi u Sjedinjenim Američkim Državama.
MIT sistem može da preradi oko 36 kilograma materijala na sat (Foto: MIT)
Ovaj projekat pokazuje kako se plastični otpad, koji najčešće završava na deponijama ili u okeanima, može pretvoriti u trajnu i pouzdanu građevinsku infrastrukturu. Tim sa MIT-a koristi veliki industrijski 3D štampač kako bi od otpadne plastike proizveo lagane, ali izuzetno čvrste konstruktivne elemente namenjene podnim sistemima.
Od drveta i betona ka održivijim rešenjima
Građevinska industrija se decenijama oslanja na drvo i beton, ali oba materijala imaju sve izraženija ograničenja. Drvo postaje sve skuplje i teže dostupno, dok beton ima izuzetno visok ugljenični otisak.
Oglas
Istraživački tim sa MIT-a, koji predvodi AJ Perez, smatra da rešenje za globalnu stambenu krizu leži u materijalu koji se danas smatra jednim od najvećih ekoloških problema - plastičnom otpadu.
Perez ističe da je do 2050. godine potrebno izgraditi približno milijardu novih domova. Prema procenama tima, kada bi se svi ti objekti gradili isključivo od drveta, bilo bi neophodno iskrčiti površinu šuma koja odgovara trostrukoj veličini Amazonske prašume.
Zbog toga se razvija tehnologija koja omogućava reciklažu i upotrebu čak i zaprljane plastike za proizvodnju lakših, dugotrajnijih i održivijih građevinskih elemenata.
Veliki 3D štampač i brza proizvodnja
Proizvodnja eksperimentalnih rešetki realizovana je na MIT-u, gde se nalazi industrijski 3D štampač veličine sobe. Ovaj sistem može da preradi oko 36 kilograma materijala na sat. Kao osnovni materijal korišćeni su reciklirani PET peleti, dodatno ojačani staklenim vlaknima, čime je unapređena čvrstoća i stabilnost tokom procesa štampe.
Na taj način, istraživači su u veoma kratkom roku uspeli da sirovi plastični materijal pretvore u gotove konstruktivne elemente spremne za ugradnju. Jedna rešetka dužine oko 2,4 metra proizvodi se za manje od 13 minuta, dok njena masa iznosi svega 6 kilograma, što je znatno manje u poređenju sa klasičnim drvenim rešenjima.
U praktičnom testu četiri ovakve plastične rešetke ugrađene su u podni ram sa gornjom oblogom od šperploče. Konstrukcija je uspešno podnela velika opterećenja, bez vidnog savijanja ili gubitka krutosti.
Rešetka dugačka oko 2,4 metra proizvodi se za manje od 13 minuta (Foto: MIT)
Optimizovana geometrija i naredni izazovi
Kako bi konstrukcija bila prilagođena realnim uslovima upotrebe, tim je koristio kompjuterske simulacije u cilju pronalaženja optimalnog odnosa između čvrstoće i mase. Odabrani dizajn obezbeđuje da pod ostane stabilan i ravan čak i pod velikim opterećenjem.
Finalna geometrija podseća na standardni "merdevine i trougao" raspored karakterističan za drvene rešetke, ali sa dodatnim ojačanjima na svakom spoju. Upravo ti pojačani čvorovi omogućavaju da reciklirana plastika pouzdano preuzima velika opterećenja, uz nivo sigurnosti uporediv sa tradicionalnim građevinskim materijalima.
Iako prototipovi već ispunjavaju američke građevinske propise kada je reč o krutosti, sledeći ključni izazov predstavlja postizanje konkurentne cene. Dosadašnji uzorci izrađeni su od visokokvalitetnog industrijskog plastičnog otpada, ali se tim sada fokusira na preradu potrošačke "prljave" plastike, poput neopranih plastičnih boca.
Prema navodima Pereza, istraživači su sve bliže rešenju koje omogućava direktnu obradu takvog otpada, bez skupih i složenih procesa prethodnog čišćenja. Suština istraživanja je pronalaženje načina da se nepoželjna plastika iskoristi u postojećem stanju i dobije novu, trajnu namenu.
Mikro-fabrike i dostupnije stanovanje
Krajnja vizija projekta podrazumeva upotrebu takozvanih mikro-fabrika smeštenih u brodskim kontejnerima. Ove mobilne jedinice mogle bi da se postave u blizini stadiona, gradskih centara ili lokacija za upravljanje otpadom. Ideja je da lokalni plastični otpad ulazi u sistem, a da iz njega u roku od nekoliko sati izlaze osnovni konstruktivni elementi jedne kuće.
Ukoliko se ovaj koncept pokaže kao tehnički i ekonomski održiv, troškovi izgradnje stanova mogli bi značajno da se smanje, dok bi se istovremeno smanjilo i zagađenje životne sredine.
Rezultati istraživanja objavljeni su u publikaciji Solid FreeForm Fabrication Symposium Proceedings.
