От Агро

Поиск эффективных и ценных решений по управлению сельскохозяйственными отходами стал вдохновляющей задачей для исследователей. Побочные продукты монокультур, такие как остатки производства соевых бобов, кукурузные початки, солома, семена подсолнечника и целлюлоза, часто направляются на компостирование почвы, используются в качестве корма для животных или даже преобразуются в энергию с целью сокращения отходов и смягчения воздействия на окружающую среду. воздействия, связанные с сельскохозяйственной деятельностью. Например, при производстве сахарного тростника образуется значительное количество побочных продуктов, в общей сложности около 600 миллионов тонн отходов волокна жома при годовом производстве двух миллиардов тонн сахарного тростника. Этот побочный продукт имеет многообещающий потенциал для замены энергоемких строительных систем, таких как бетон и кирпич, предоставляя строительные материалы, сочетающие в себе устойчивость и структурную эффективность.

Учитывая эту перспективу, Университет Восточного Лондона (UEL) в сотрудничестве с Grimshaw Architects и производителем Tate & Lyle Sugar разработал инновационный строительный материал под названием Sugarcrete™. Целью проекта является изучение устойчивых строительных решений путем переработки биологических побочных продуктов сахарного тростника, что, в свою очередь, снижает выбросы углекислого газа в строительной отрасли, при этом уделяя приоритетное внимание социальной и экологической устойчивости при производстве и реализации этих строительных материалов.

«Главное нововведение Sugarcrete™ заключается в том, чтобы бросить вызов устоявшемуся заблуждению о том, что биоматериалы имеют низкие структурные характеристики, и создать материал с достаточной структурной прочностью, чтобы быть самонесущим», — говорит Армор Гутьеррес Ривас, старший профессор архитектуры. Как он объясняет: «Проект начался как часть исследования, основанного на преподавании, проводимого в рамках программы магистратуры по архитектуре в Университете Восточного Лондона (UEL), которая занимается использованием инновационных строительных решений, направленных на решение местных проблем. Во время работы При рассмотрении предложений по реконструкции Силвер-Тауна в Королевских доках мы обратились к существующей промышленной структуре этого района и начали рассматривать побочные продукты как альтернативу строительству, в том числе побочные продукты производства сахара Tate & Lyle.Первоначальные исследования были протестированы и оптимизированы. с использованием нашего современного оборудования в Научно-исследовательском институте устойчивого развития (SRI), а затем реализованного в виде плиты Sugarcrete™ в творческом партнерстве с архитекторами из Гримшоу и инженерами из AKT II».

По сути, Sugarcrete™ создается путем объединения жома с минеральными связующими. Конечный продукт легче традиционного кирпича и имеет лишь 15-20% углеродного следа. Используя долю в 30% мирового производства жома, Sugarcrete™ сможет полностью заменить традиционную кирпичную промышленность, что приведет к экономии 1,08 миллиарда тонн CO2 (что эквивалентно 3% мирового производства углекислого газа). Сахарный тростник имеет высокие темпы роста и в 50 раз более эффективен, чем лесное хозяйство, когда дело доходит до преобразования CO2 в биомассу, что делает его высокоприоритетным материалом для достижения нулевых выбросов. Кроме того, материал имеет хорошие конструкционные характеристики, является изоляционным, огнестойким, удобен в использовании неквалифицированным трудом, имеет упрощенную цепочку поставок благодаря простому составу.

По словам Бамдада Аяти, научного сотрудника Научно-исследовательского института устойчивого развития UEL, «Процесс производства Sugarcrete™ довольно прост и напоминает обычное производство бетонных блоков. Он включает в себя дозирование материалов, смешивание, заливку и сушку/отверждение. Связующими компонентами являются минеральные вещества. основаны и широко доступны в местах с развитой сахарной промышленностью. Как и в случае с другими строительными материалами, проблемы крупномасштабного производства связаны с изменчивостью исходного сырья с точки зрения содержания влаги, размера частиц, нежелательных примесей и т. д. "

Команда разработчиков в сотрудничестве с глобальной архитектурной фирмой Grimshaw внедрила концепцию взаимосвязанных геометрий, чтобы изучить новые возможности применения продукта. Изобретенный и запатентованный в 1699 году французским инженером Жозефом Абейем, метод блокировки был повторно рассмотрен Амеде Франсуа Фрезье в 1739 году и Трюше в «Трактате о стереотомии» в 1737 году. Впоследствии в 21 веке он был развит различными исследовательскими группами, в том числе Юрием Эстрином, Аркадием. Дыскин и Джузеппе Фалакара; Майкл Вейцман; и архитекторы AAU Anastas вместе с инженером Маурицио Брокато. Эта концепция была применена к Sugarcrete для создания съемных, многоразовых и огнестойких композитных плит перекрытия, называемых «Sugarcrete™ Slabs». Они являются частью серии прототипов, направленных на разработку инновационных строительных решений, которые можно внедрять, демонтировать или расширять в новых и существующих конструкциях.