Φυσικές και φιλικές προς το περιβάλλον πρώτες ύλες αξιοποιούνται από την τρισδιάστατη εκτύπωση για την κατασκευή σπιτιών, υποδομών και άλλων αντικειμένων.
Τον Ιανουάριο του 2022 το σχεδιαστικό γραφείο Blast Studio στο Λονδίνο ανακοίνωσε ότι ανέπτυξε μια μέθοδο τρισδιάστατης εκτύπωσης με βάση το ζωντανό μυκήλιο (ο εξωτερικός φλοιός των μανιταριών) και το χρησιμοποίησε για να σχηματίσει μια στήλη/κολώνα, από την οποία θα μπορούσαν να συλλεχθούν μανιτάρια προτού χρησιμεύσει ως δομικό στοιχείο.
Η ραβδωτή, κυματοειδούς δομής, στήλη ύψους δύο μέτρων, θυμίζει κορμό δέντρου και σχεδιάστηκε με αυτόν τον τρόπο για να ενισχυθεί η δομική της ικανότητα και να παρέχει τις βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης για το μυκήλιο.
Το μυκήλιο ήταν το ένα υλικό κατασκευής, ενώ η δεύτερη, πρώτη ύλη ήταν πολτός που προερχόταν από χάρτινα ποτήρια καφέ (και των υπολειμμάτων τους). Μετά την εκτύπωσή της στήλης, το μυκήλιο “καταναλώνει” τον πολτό από τα χάρτινα ποτήρια και μεγαλώνει, καταλαμβάνοντας το σύνολό της (στήλης) και παράγει μανιτάρια που μπορούν να συλλεχθούν και να καταναλωθούν. Εν συνεχεία η ρίζα του μυκηλίου ξεραίνεται, δημιουργώντας ένα αρχιτεκτονικό στοιχείο με φυσικές μονωτικές και επιβραδυντικές για τη φωτιά ιδιότητες.
Στις δηλώσεις της η συνιδρύτρια του Blast Studio, Paola Garnousset, ανέφερε μεταξύ άλλων ότι ο μεγάλο στόχος είναι η δημιουργία ολόκληρων κτιρίων από αυτό το υλικό. “Ένας νέος τύπος ζωντανής αρχιτεκτονικής”, που θα αναπτυχθεί από τα απόβλητα του ανθρώπου και ταυτόχρονα θα μπορούσε να προσφέρει τροφή στους κατοίκους.
Φυσικά υλικά και 3D printing
H ευφάνταστη ιδέα του Blast Studio δεν είναι μοναδική. Αντιθέτως, συναντάμε αρκετές παρόμοιες προσπάθειες κυρίως από ερευνητικά και πανεπιστημιακά ιδρύματα τα οποία έχουν στην παρούσα φάση το πρώτο ρόλο για τον πειραματισμό σε νέες καινοτόμες λύσεις που θα μπορούσαν να υιοθετηθούν. Μια τέτοια ιδέα είναι και αυτή που εφάρμοσαν ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια, υλοποιώντας μια πρότυπη «βιοκατασκευή» μέσω τρισδιάστατης εκτύπωσης, η οποία θα μπορούσε να αποτελέσει το δομικό στοιχείο μελλοντικών κατοικιών.
Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα δομικό υλικό από χώμα και σπόρους, το οποίο μπόρεσε να αναπτύξει φυτά. Όχι όπως επισημαίνουν οποιαδήποτε φυτά, αλλά εκείνα που είναι πιο ανθεκτικά στα ξηρά κλίματα, αφού η 3D εκτύπωση κάνει το περιβάλλον γύρω από το φυτό πιο ξηρό. Το όραμά τους είναι η ανάπτυξη πρακτικών που μειώνουν το αποτύπωμα άνθρακα ενός κτιρίου καταφεύγοντας σε τοπικά βιολογικά υλικά. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει απομάκρυνση από συμβατικούς πόρους που είναι μη ανακυκλώσιμοι, μη επαναχρησιμοποιήσιμοι και μη προσαρμόσιμοι. Για τους ίδιους, η βιοκατασκευή, ανοίγει την προοπτική σε χαμηλού κόστους, χαμηλής ενέργειας και φιλικές προς το περιβάλλον, εναλλακτικές λύσεις στην αρχιτεκτονική και τη μηχανική.
Σε ακόμα πιο πειραματικό στάδιο είναι η προσπάθεια ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Λούισβιλ, οι οποίοι θέλουν να χρησιμοποιήσουν το φλοιό της σόγια ως υλικό τρισδιάστατης εκτύπωσης. Μόνο στις ΗΠΑ, περισσότεροι από 8 εκατομμύρια τόνοι από σπόρους σόγιας καταλήγουν στα σκουπίδια, οπότε για τους επιστήμονες η ιδέα και η προσπάθειά τους συνδέεται άμεσα με την κυκλική οικονομία και τη βιωσιμότητα. Στόχος τους είναι να μπορέσουν να διαχωρίσουν από τη βιομάζα του φλοιού της σόγιας τόσο την ξυλόζη (σάκχαρο χαμηλών θερμίδων κατάλληλο για διαβητικούς) και τις φυτικές ίνες οι οποίες θα χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη ενός σύνθετου υλικού τρισδιάστατης εκτύπωσης, το οποίο θα είναι αρκετά ισχυρό και σίγουρα ελαφρύτερο για να αντικαταστήσει το γυαλί και άλλα υλικά στη βιομηχανία με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
Αρκετά πιο μπροστά από τις παραπάνω προσπάθειες συναντάμε εκείνη ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Μέιν, οι οποίοι έχουν καταφέρει ήδη να «χτίσουν» ένα σπίτι από φυσικά υλικά. Το BioHome3D είναι κατασκευασμένο εξολοκλήρου από ίνες ξύλου και βιορητίνες, με τη χρήση ενός γιγαντιαίου 3D εκτυπωτή. Ο χρόνος κατασκευής του ήταν θεαματικά μικρότερος από αυτόν που χρειάζεται να φτιαχτεί ένα αντίστοιχο σπίτι με τις παραδοσιακές μεθόδους και εκτιμάται ότι η ευρείας κλίμακας εφαρμογή ενός τέτοιου μοντέλου κατασκευής θα μπορούσε να λύσει και το πρόβλημα στέγασης που είναι έντονο σε αρκετές Πολιτείες των ΗΠΑ.
Μύκητες, η μεγάλη ευκαιρία για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.
Επιστρέφοντας στο μυκήλιο, για το οποίο αναφερθήκαμε στην αρχή του κειμένου, η χρήση του και των μυκήτων συνολικά προσφέρουν σημαντικές, νέες προοπτικές αξιοποίησης από την τρισδιάστατη εκτύπωση. Τη δημιουργία ζωντανών υλικών, που αυτοεπισκευάζονται, αναγεννούνται και προσαρμόζονται στο περιβάλλον, ενώ ταυτόχρονα εκπληρώνουν μια μηχανική λειτουργία. Προοπτικές που επεξεργάζονται εδώ και αρκετά χρόνια ερευνητές, εταιρείες, ακόμα και καλλιτέχνες. Όπως για παράδειγμα ο Ολλανδός, Eric Klarenbeek, ο οποίος από το 2014 δημιουργεί 3D printed έπιπλα και άλλα αντικείμενα με υλικό που αποτελείται από άχυρα και μυκήλιο.
Σε μια άλλη βιομηχανία, αυτή της μόδας, έχει στρέψει για την ώρα, το ενδιαφέρον της η MycoWorks που επίσης δημιουργεί δέρμα από μυκήλιο για την κατασκευή ρούχων, αξεσουάρ και άλλων ειδών. Ήδη η αμερικανική εταιρεία ξεκίνησε τη λειτουργία μιας τεράστιας μονάδας παραγωγής για να καλύψει τη ζήτηση από premium brands στο χώρο της μόδας, όπως η Hermes για την κατασκευή αυτού του «ζωντανού δέρματος», που υπόσχεται εξαιρετική αίσθηση, αντοχή και ανθεκτικότητα, εφάμιλλη με εκείνη από το δέρμα μοσχαριού.
Η ανάγκη της βιωσιμότητας
Όλες οι παραπάνω ιδέες δεν θα μπορούσαν να υλοποιηθούν με την παραδοσιακή διαδικασία κατασκευής. Είναι αποτέλεσμα των πολλών, νέων προοπτικών που φέρνει το 3D printing στις κατασκευές και πολλές ακόμη βιομηχανίες. Την προοπτική χρήσης φυσικών και φιλικών προς το περιβάλλον υλικών για την κατασκευή κτιρίων, υποδομών και αντικειμένων. Κοινή συνισταμένη των παραπάνω είναι η βιωσιμότητα.
Ας δούμε μόνο το παράδειγμα της κατασκευαστικής βιομηχανίας. Το σκυρόδεμα, το βασικό υλικό για την παραγωγή τσιμέντου, υπολείπεται μόνο του νερού στην κατάταξη των υλικών με την μεγαλύτερη κατανάλωση. Για να έχουμε μια τάξη μεγέθους, σήμερα σε κάθε άνθρωπο αντιστοιχούν περίπου 3 τόνοι σε ετήσια βάση. Παράλληλα, η βιομηχανία του τσιμέντου αντιπροσωπεύει περίπου το 8% των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, πιο ψηλά ακόμα και από τον αεροπορικό κλάδο. Αν μάλιστα δούμε συνολικά την κατασκευαστική βιομηχανία και τη λειτουργία των κτιρίων, η τελευταία έκθεση των Ηνωμένων Εθνών μας πληροφορεί ότι ο τομέας αυτός αντιπροσώπευε το 2021 (με αυξητικές τάσεις) πάνω από το 34% της ζήτησης ενέργειας και περίπου το 37% των εκπομπών CO2.
Κάτι ανάλογο ισχύει και για άλλους κλάδους, ακόμα και για την άκακη φαινομενικά (για πολλά χρόνια) βιομηχανία της μόδας.
Όλα τα παραπάνω μαρτυρούν την ανάγκη αλλαγής πορείας και εξεύρεσης βιώσιμων λύσεων. Την ανάγκη για στροφή σε πρακτικές που μειώνουν το περιβαλλοντικό αποτύπωμα, σε μη συμβατικούς πόρους και νέες τεχνικές. Προοπτική που μπορεί να υποστηρίζει το 3D printing, χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη υλικά φιλικά στο περιβάλλον. Φυσικά και βιώσιμα, που θα οδηγήσουν με τη σειρά τους σε φιλικές στο περιβάλλον υποδομές, κτίρια και άλλα αντικείμενα.
Πηγή cover photo: Terreform One
