Texas A&M получает $3,74 млн на исследование 3D-печатных зданий из конопляного бетона

Фото 3D Printing Media Network 3D Printing Media NetworkJune 25, 2022 2 minutes read

Сырые конопляные зерна являются одним из компонентов конопляного бетона, который также состоит из извести, воды, конопляного порошка и волокон. | Image: Getty Images

План исследователей Техасского университета A&M по 3D-печати новых прочных зданий с использованием конопляного бетона может снизить воздействие традиционных методов строительства на окружающую среду и сделать жилье более доступным, говорится в статье, опубликованной на сайте Инженерного колледжа университета Алисон Чапман.

Проект будет финансироваться за счёт гранта в размере 3,74 миллиона долларов США, предоставленного программой "Harnessing Emissions into Structures Taking Inputs from the Atmosphere" (HESTIA) Агентства перспективных исследовательских проектов - Энергия (ARPA-E) Министерства энергетики США.

Доктор Петрос Сидерис, доцент кафедры гражданского и экологического строительства имени Захри, будет руководить проектом в качестве главного исследователя, разрабатывая проекты жилых и потенциальных коммерческих сооружений. В его команду входят доцент д-р Мария Колиу, заведующий кафедрой и профессор д-р Закари Грасли и профессор д-р Ананд Пуппала с кафедры, а также доцент д-р Маниш Диксит и профессор д-р Вэй Ян из Колледжа архитектуры Texas A&M.

Доктор Петрос Сидерис возглавит исследования по разработке проектов жилых и потенциальных сооружений с использованием конопляного бетона. Изображение: Texas A&M Engineering

Коноплебетон изготавливается путём смешивания конопляного порошка, волокон или стружки с известью и водой, создавая лёгкий, экологичный строительный материал. Хотя он считается чрезвычайно устойчивым и прочным материалом, его также, по интуитивному мнению, очень сложно использовать для 3D-печати. Поскольку технологии строительной 3D-печати продолжают быстро развиваться, используя как традиционные, так и инновационные бетонные смеси (или краски), некоторые компании начали рассматривать конопляный бетон как ещё более устойчивую альтернативу.

"В то время как производство обычных строительных материалов, таких как бетон, требует большого количества энергии и выделяет большое количество CO2 (углекислого газа), конопляный бетон является чистым углерод-отрицательным материалом, что может обеспечить значительные экологические преимущества", - сказал Сидерис.

Изображение: любезно предоставлено Петросом Сидерисом

Конопляный бетон уже используется во всем мире в жилищном строительстве и сборном модульном строительстве. Теперь исследователи из Texas A&M будут использовать 3D-печать в этом проекте для создания строительных конструкций, которые достигают структурных и энергетических характеристик, соответствующих современным нормам проектирования.

"Хемпбетон обладает отличной огнестойкостью и теплоизоляционными свойствами, которые могут снизить потребность в энергии для отопления и охлаждения", - сказал он. "Он водонепроницаем и обладает хорошими акустическими свойствами".

В рамках проекта проекты зданий будут распечатаны и созданы для достижения структурных и энергетических характеристик, соответствующих современным нормам проектирования. По словам Сидериса, цифровые проекты печатаемых зданий из конопляного бетона будут способствовать их внедрению в строительную отрасль.

"Достижения этого проекта будут способствовать тому, что США сохранят своё мировое лидерство в области передовых методов строительства, устойчивости инфраструктуры и устойчивых технологий", - сказал он.

Финансирование является частью программы HESTIA, приоритетом которой является преодоление барьеров, связанных со строительством углеродсохраняющих зданий, включая дефицитные, дорогие и географически ограниченные строительные материалы. Программа HESTIA направлена на увеличение общего количества углерода, хранящегося в зданиях, для создания углеродных стоков, которые поглощают из атмосферы больше углерода, чем высвобождается в процессе строительства.