Civilizációnk alapja a modern építészet, de a hagyományos megoldásait muszáj kiváltani, mielőtt belefulladnánk az általa termelt szén-dioxidba. A laskagombából készült tégla és egy többezer éves cementgyártási eljárás újragondolása segíthet menteni a menthetőt.
Az építőipar új korszak hajnalán áll: a fenntarthatóbbá válása létszükséglet, és ennek érdekében szó szerint a legkisebb építőkövektől kezdve át kell alakulnia. Az utóbbi időszak legérdekesebb innovációi olyan jövőt sejtetnek, amiben növényi, leginkább gomba alapú anyagokból készülhetnek épületpanelek és téglák, de közben a talán legnagyobb karbonkibocsátó cementgyártásról is kiderült, hogy szobahőmérsékleten elvégezhető, így a közeljövőben szinte zéró emissziós építőanyag lehet belőle.
Korábban írtunk róla, hogy a 3D nyomtatás mennyire korszakalkotó és pazarlásmentes lehetőségeket rejt. A forradalmi építőanyagok kifejlesztése legalább ekkora, ha nem nagyobb jelentőséggel bírhat a lakhatási válság enyhítésére – nem beszélve arról, hogy mennyire fontos lenne környezettudatosabbá tenni az iparágat. A modern technológia végre mindkét problémát megoldhatja.
A jövő otthonait nem építik, hanem gombából növeszthetik
Ez a megoldás – sok korábbi innovációhoz hasonlóan – az űrkutatásból kerülhet át a mindennapokba. A növényi alapú épületelemek létrehozására a NASA futtat egy programot, a Holdra vagy a Marsra, illetve az idegen égitesteken a jövőben ott épülő, lakható bázisok építésére gondolva. A gombából növesztett lakóépület ötlete az amerikai űrkutatók Mycotecture Off-Planet nevű projektjében ölt testet.
A gombák micéliumhálózata egy összetett, gyökérszerű struktúra, ami gyorsan növekszik és rendkívül sokoldalúan felhasználható. A NASA tervei szerint az űrhajósok csupán könnyű, inaktív gombákat tartalmazó keretet vinnének magukkal, például a Hold vagy a Mars felszínére, majd víz hozzáadásával aktiválnák a gombákat, amelyek növekedésnek indulnak és szétterjednek a kereten. A folyamat végén egy olyan erős, hőszigetelő, természetes anyagból álló épület jönne létre, ami ellenáll az űr extrém körülményeinek.
A micélium alapú építőanyagok nem igénylik nehéz és drága építőanyagok szállítását, aminek a Földön is nagyon nagy hasznát vennénk. További előnyük, hogy könnyen előállíthatók és helyszínen növeszthetők, így jelentős költség- és helymegtakarítást jelenthetnek az űrmissziók számára. A kutatások azt mutatják, hogy a micélium-alapú anyagok vízszűrésre és ásványi anyagok kinyerésére szintén alkalmasak, így különböző ipari és környezetvédelmi alkalmazásokra ugyancsak felhasználhatók. A NASA a következő években további kutatásokat tervez, hogy javítsa a micélium-alapú anyagok szilárdságát és tulajdonságait, és felkészüljön azok széleskörű felhasználására az űrben, és akár a Földön. Utóbbira már van is egy kézzel fogható példa.
Gombából tégla – Afrikában jól vizsgázott
Az építőipar mindig is a környezetszennyezés egyik fő forrása volt, de az új technológiák segítségével a karbonsemleges és fenntartható megoldások végre valósággá válnak. Az egyik legígéretesebb fejlesztés az a gombaalapú építőanyag, amit már alkalmaznak is a lakhatási válság enyhítésére, Namíbiában – írja a The Guardian.
A program kifejezetten fejlődő országokat céloz meg: a küldetése az, hogy a gomba alapú építőanyag-megoldások ne csak űrbázisok építésénél, hanem földi lakóépületeknél is alkalmazhatók legyenek, és a bolygó legszegényebb régióiban biztosítsanak megfizethető, fenntartható lakhatást. Ennek a törekvésnek az egyik úttörője a MycoHab vállalat, ami rendkívül innovatív megoldással rukkolt elő:
A MycoHab technológiája invazív cserjéken növesztett laskagomba hulladékára épül: összegyűjtik, majd micéliummal kombinálják, ami gyorsan szétterjed az anyagban, összekapcsolja a gombatörmeléket, és erős, kompakt tömböt hoz létre. Az így keletkező, méretre szabható blokkok kifejezetten könnyen előállíthatók, jól helyettesítik a jelentős karbonkibocsátással gyártott, hagyományos téglát, ráadásul nagy mennyiségű szén-dioxidot kötnek meg, amivel tovább csökkentik a globális karbonkibocsátást.
És miért éppen Namíbia? Ennek összetett okai vannak, de az első és legfontosabb az a küldetés, hogy a világ olyan régióiban nyújtsanak megoldást, ahol a hagyományos építőanyagok drágák vagy nehezen hozzáférhetők, viszont van sok növényi törmelék. A dél-afrikai ország duplán ideális helyszíne a programnak, egyrészt azért, mert öt Magyarország méretű területen borítják invazív cserjék, amiket laskagombával lehet befuttatni, majd építőanyagként felhasználni, illetve hátrányos helyzetű a társadalma, hiszen a háztartások közel 90 százaléka havonta kevesebb mint 144,69 dollárból (kb. 52 ezer forintból) él. Ennyiből képtelenség tisztességes lakhatást biztosítani, így életbe vágóan fontos olcsó, fenntartható építőanyagok előállítása.
A MycoHab az amerikai MIT és a Standard Bank együttműködésével alkalmazza a mycoblockokat Namíbiában, ahol a száraz klíma, illetve a korlátozott erőforrások miatt rendkívül költséges és környezetszennyező a hagyományos építőanyagok előállítása vagy szállítása. A vállalat helyi anyagokat használ fel, és a helyi közösségek számára ad munkalehetőséget.
Jön a nettó zéró kibocsátású cement
A növényi alapú megoldások elterjesztése mellett fontos lenne fenntarthatóbbá tenni a beton és épületvakolatok alapanyagaként, valamint kötőanyagként használt cementet, aminek a gyártása az emberi faj globális karbonkibocsátásának 7 százalékát teszi ki. Ez nagyjából annyi, amennyivel a közúti teherfuvarozás terheli a légkört. A hagyományos cement óriási karbonlábnyomának legfőbb oka az, hogy az egyik alapanyaga mészkő, aminek közel 50 százaléka szén-dioxid, ami a mésszé alakítása során fel is szabadul, nagyban hozzájárulva az emisszióhoz. Mivel ez a jelen állapot szerint teljesen fenntarthatatlan, az új megoldások Szent Gráljára lelhettek az MIT tudósai azzal a technológiával,
A hagyományos cement legyártása nagyon energiaigényes folyamat: több mint 1450 Celsius-fokon készül, így talán mondani sem kell, hogy rettenetes mennyiségű szén-dioxidot bocsát ki, tovább fűtve a globális felmelegedést. Az eljárás teljesen feleslegessé válhat – köszönhetően annak, hogy az amerikai egyetem kutatói modern köntösbe öltöztettek egy sokszáz évvel ezelőtt feltalált módszert.
Kétezer éves módszert fejlesztettek tovább
Az MIT spin-off cégeként alapított Sublime Systems tudósai az ókori rómaiak által használt cementet vizsgálva döbbentek rá, hogy a tartós anyag elkészítéséhez nincs szükség olyan szélsőségesen magas hőmérsékletekre, amilyet napjainkban alkalmaznak – állítja közleményben a cég vezérigazgatója. Leah Ellis szerint az ókori építészek „nem használtak extrém hőt, mégis nagyon kemény és tartós cementet készítettek”. Az opus caementiciumnak nevezett eljárás során persze ugyanúgy kellett mészkövet égetni, mint ma, mégis, az összetétel révén (amiben nagy szerepet kapott a vulkáni hamu) évezredekig fennálló szerkezeteket alkottak az építőanyag segítségével. A római megoldás leginkább karbonkibocsátó elemét sikerült kiküszöbölni az MIT-n azzal, hogy elektrokémiai folyamat segítségével, alacsony hőmérsékleten, elektromosság felhasználásával helyettesítik a hagyományos cementégetést.
„A cement segítette a ma ismert civilizáció fejlődését, de most újra kell gondoljuk, mert minden évben kb. négy gigatonna karbonkibocsátással jár, és ez 2050-ig hat gigatonnára nőhet” – figyelmeztet Yet-Ming Chiang, a startup alapítója, aki a Sublime Systems-szel megtette az első nagy lépést a fenntartható cement piacra juttatása felé: az anyagból három tonnányit használtak fel Boston legnagyobb nettó zéró emissziós épületének kivitelezése során.
A cég hamarosan megkezdi az anyag tömeggyártását: Massachusettsben már építik azt az üzemet, amiben évi 30.000 tonna fenntartható cementet terveznek előállítani. Az gyár 2026-ban készülhet el, és olyan egység lesz, ami bárhol a világon megismételhető, így további üzemek létesítésével alaposan le lehetne csökkenteni a szállításból származó emissziót is. A terv az, hogy a termelés mihamarabb elérje az évi egymillió tonnás gyártási kapacitást. Ha a Sublime cement elterjed a globális piacon, akkor az MIT vállalata az egyik legsúlyosabb karbonkibocsátó módszert adhatja át a múltnak.
