Výskumníci z Massachusettského technologického inštitútu predstavili technológiu, ktorá môže zásadne zmeniť pohľad na plastový odpad aj stavebníctvo. Tím inžinierov dokázal pomocou veľkoformátovej 3D tlače premeniť recyklovaný plast na konštrukčné podlahové nosníky s vysokou pevnosťou.

Pri testovaní zvládli zaťaženie približne 1,8 tony, čo je zhruba dvojnásobok požiadaviek amerických stavebných noriem pre obytné budovy. Vedci o najnovšom úspechu informovali v tlačovej správe.

Projekt reaguje na dva rastúce problémy súčasne. Na jednej strane ide o enormné množstvo plastového odpadu, ktorý sa hromadí na skládkach a v oceánoch. Na druhej strane stojí globálny nedostatok dostupného bývania a vysoké environmentálne náklady tradičných stavebných materiálov.

Plast namiesto dreva a betónu

Stavebný sektor sa dlhodobo spolieha najmä na drevo a betón. Drevo je však čoraz drahšie a jeho masívne využívanie prináša tlak na lesné hospodárstvo. Betón je zase jedným z najväčších zdrojov emisií oxidu uhličitého v priemysle. Výskumníci z MIT preto hľadali materiál, ktorý by bol dostupný, lacný a zároveň ekologickejší.

Riešením sa stal recyklovaný PET plast vystužený sklenými vláknami. Materiál bol spracovaný vo forme granúl, ktoré slúžili ako vstupná surovina pre priemyselnú 3D tlačiareň schopnú spracovať približne 36 kilogramov materiálu za hodinu. Výsledkom sú ľahké, ale pevné nosníky pripravené na použitie v stavebných konštrukciách.

Jeden nosník s dĺžkou približne 2,4 metra váži len okolo 6 kilogramov, čo je výrazne menej než pri drevených alternatívach. Napriek tomu si zachováva vysokú pevnosť a tuhosť. Tlač jedného kusu trvá menej než 13 minút, čo naznačuje potenciál pre rýchlu a škálovateľnú výrobu.

Dizajn optimalizovaný výpočtami

Tvar nosníkov nevznikol náhodne. Výskumníci využili počítačové simulácie, aby našli geometriu s čo najlepším pomerom pevnosti a hmotnosti. Výsledná konštrukcia pripomína tradičné drevené priehradové nosníky, no obsahuje zosilnené spoje, ktoré zvyšujú stabilitu celej konštrukcie.

MIT

MIT

Pri praktickom teste bol z nosníkov zostavený podlahový rám prekrytý preglejkou. Konštrukcia zvládla vysoké bodové zaťaženie bez deformácie, čím splnila požiadavky na použitie v obytných stavbách.

Cieľom je využitie aj znečisteného plastu

Dôležitým krokom do budúcnosti je snaha využívať aj takzvaný špinavý plastový odpad, teda materiál, ktorý nie je dôkladne triedený ani čistený. Práve takýto odpad dnes predstavuje najväčší environmentálny problém a zároveň najlacnejší zdroj suroviny.

Výskumný tím uvažuje o mobilných mikro továrňach umiestnených v prepravných kontajneroch. Tie by mohli byť nasadené priamo v mestách alebo pri veľkých zberných dvoroch, kde by spracovávali lokálny plastový odpad a premieňali ho na stavebné prvky v priebehu niekoľkých hodín.

Ak sa technológiu podarí zlacniť na úroveň tradičných materiálov, môže ísť o významný krok k lacnejšiemu bývaniu a zároveň k efektívnejšiemu využívaniu odpadu, ktorý dnes končí bez ďalšieho využitia.

Čítajte viac z kategórie: Ekológia