Печать домов из конопли: реализация необычного проекта

Компания A&M собирается начать 3D-печать домов из «бетона на конопле» после получения гранта в размере 3,8 миллиона долларов от федерального правительства. США столкнулись с нехваткой национального жилья. По некоторым оценкам, стране нужно еще более 3,5 млн домов, чтобы удовлетворить растущий спрос — в то время, когда стоимость материалов, доставки и строительства выше, чем когда-либо. В то же время изменение климата вторгается со всех сторон, и без средств для уменьшения огромного воздействия на окружающую среду, которое создает строительство, США застряли между молотом и наковальней.

К счастью, новый проект исследователей Техасского университета A&M направлен на решение этих проблем. По их мнению, использование единой элегантной экологически чистой технологии на конопле может помочь одновременно снизить стоимость строительства, сократить выбросы от строительства и построить дома, которые будут экономить энергию.

Они собираются делать все это, используя коноплю

«Бетон на волокнах технической марихуаны — очень привлекательный [материал]», — говорит Петрос Сидерис, доцент кафедры гражданской и экологической инженерии Texas A&M Zachry. «Это отличная возможность уменьшить или, по крайней мере, изменить прогнозы нашего воздействия на окружающую среду».

Сидерис возглавляет группу исследователей из Texas A&M, изучающих потенциал 3D-печатных домов, сделанных из конопляного бетона (или бетона на конопле). Хотя официально проект еще не запущен, исследователи знают как купить семена марихуаны и видят в этой идее большой потенциал; использование печатных зданий из бетона на конопле для борьбы с некоторыми из самых серьезных проблем, стоящих перед нашим обществом. 

Потенциал для правительства

И правительство США, очевидно, тоже видит в этом проекте на каннабис большой потенциал. Этот конкретный проект недавно получил грант в размере 3,8 миллиона долларов США в рамках программы Министерства энергетики США на конопле  по использованию выбросов в конструкции, использующие входные данные из атмосферы (HESTIA).

Если это кажется надуманной аббревиатурой, то это потому, что так оно и есть. Гестия была греческой богиней «очага» или «камина», и программа HESTIA Министерства энергетики направлена ​​на разработку «строительных материалов и конструкций зданий в целом из широкого спектра потенциального сырья… на основе использования атмосферного CO2 в производственном процессе».

Сырье — стебли промышленной конопли

В случае Сидриса из A&M сырьем, которое они используют, являются промышленные стебли конопли, которые растут из земли и могут поглощать до 15 тонн CO2 на гектар (что является более эффективным поглотителем углерода, чем агролесоводство). Бетон, с другой стороны, производится путем обжига известняка, глины и других материалов в печи и производит примерно 0,9 фунта CO2 на каждый произведенный фунт. Для сравнения: во всем мире ежегодно используется 30 миллиардов тонн бетона. Если эта математика верна, это составляет 54 триллиона фунтов CO2, выбрасываемых для мирового производства бетона каждый год.

Бетон на конопле изготавливается из порошкообразной конопли, конопляной костры (измельченных стеблей), извести, песка и воды и смешивания их в суспензию. Исследовательский проект Sideris будет сочетать это с технологией 3D-печати, которая будет печатать стены конструкции из конопли по одному горизонтальному слою за раз, объясняет Сидерис.

Он признает, что не первый, кому пришла в голову идея использовать 3D-принтер для печати домов или зданий. Другие делали это раньше, просто используя обычные бетонные смеси. Тем не менее, команда Сидерис будет первой, кто проверит, как та же технология работает, используя бетон из марихуаны.

Оригинальная методика производства сырья

«Самое интересное в 3D-печати из конопли как в процессе — это то, что она совершенно безвредна для окружающей среды, потому что, когда вы смотрите на традиционное строительство, это означает много отходов», — говорит Сидерис. Бетон поставляется в больших ящиках, на поддонах, и большая его часть выбрасывается при использовании традиционных методов заливки бетона. Для сравнения, 3D-принтер чрезвычайно точен.

«Это очень аккуратно, — говорит он. «Вы укладываете бетон только там, где это необходимо».

Кроме того, предварительные испытания показали, что бетон из конопли очень огнестойкий, водостойкий, невосприимчив к плесени и повреждениям насекомыми, обладает значительными звукопоглощающими акустическими свойствами и обладает чрезвычайно хорошими теплоизоляционными свойствами. Это означает, что летом конструкции из бетона на каннабис будут оставаться прохладными, а зимой сохранять тепло, экономя энергию на кондиционировании и отоплении (и экономя деньги домовладельцев).

Некоторые недостатки

У него есть недостатки, признает Сидерис. Бетон на марихуане не такой прочный, как обычный бетон, поэтому для внутреннего каркаса потребуются дополнительные материалы, такие как сталь или дерево, чтобы повысить структурную целостность. Это также значительно дороже. По словам Коллин Кихи Ланьер, исполнительного директора Ассоциации производителей конопли, при текущих ценах стоимость строительства дома может составить до 100 000 долларов, в зависимости от его размера.