Bagaimana Cetak 3D Mendorong Konstruksi Berkelanjutan dengan Bahan Inovatif

Konstruksi cetak telah melihat banyak inisiatif hebat dalam beberapa tahun terakhir, dari drone cetak 3D hingga mesin infinite-build yang dipengaruhi kabel raksasa. Namun, membawa konstruksi ke level berikutnya bukan hanya tentang meningkatkan perangkat keras tetapi juga bahan masukan. Tidak rahasia bahwa industri konstruksi bisa boros, menjadi salah satu konsumen sumber daya terbesar. Meskipun cetak 3D mengurangi tingkat limbah, itu juga menyediakan kesempatan dalam bahan baru dan inovatif.

Cukup menerapkan semen dan metode yang sama mungkin membuat teknologi ini disukai oleh beberapa orang di bidang konstruksi, tetapi menyajikan jalan ke depan dengan operasi otomatis yang berkelanjutan, lebih murah dan lebih ramah lingkungan mungkin memberikan sesuatu yang baru dan benar-benar mengganggu ke dalam campuran. Akhirnya, cetak 3D telah menyediakan berbagai kemungkinan bahan untuk manufaktur, jadi mengapa tidak melihat potensinya dalam mengganti blok pembangun rumah, kantor kita dan, mungkin suatu hari, seluruh kota.

Rumah $1.000 WASP

Figure 1 Courtesy of WASP

Sementara tidak 100% berkelanjutan, dan juga mengingat kenyataan bahwa versi komersial mungkin jauh lebih dari $1.000 ketika semuanya selesai, proyek Gaia WASP masih mewakili proposisi yang menarik untuk kemungkinan konstruksi dengan bahan baru. Rumah itu sangat murah, dengan biaya bahan sekitar $1.000. Rumah itu dapat menjadi solusi penting bagi krisis perumahan dan menurunkan harga bangunan untuk generasi mendatang.

Proyek Gaia menggunakan campuran berbasis tanah dan padi, sementara beton membuat fondasi bangunan utama dan atap sebagian besar kayu. WASP menunjukkan proses pembangunan hanya rangka, jadi dengan listrik, pencahayaan dan plomberi, pembangun mungkin masih perlu mempertimbangkan biaya bahan dan tenaga kerja. Namun demikian, ini adalah keajaiban bahwa rangka hanya berbiaya setara ponsel kelas atas, menunjukkan sejauh mana teknologi manufaktur tambahan telah berkembang.

“Gaia mewakili contoh pengurangan biaya, terutama jika dibandingkan dengan kinerja termal yang biasanya hanya diperoleh dengan sistem tradisional yang berbeda,” ujar Massimo Moretti, CEO WASP. “Saat ini, perusahaan mengevaluasi setiap kemungkinan untuk memasuki pasar konstruksi. Strategi yang paling terpercaya mungkin akan menjadi layanan konstruksi, dengan tim kami terlibat dalam pembangunan dinding.”

Peat Printing sebagai Alternatif Beton

Peat terutama terdiri dari campuran materi tanaman yang terurai yang asli di banyak area lembab dan rawa. Sebagai bahan alami, ia memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai alternatif murah untuk semen dan pada saat yang sama, peneliti menyarankan penghematan biaya hingga 90%. Tidak heran bahwa peneliti dari Universitas Tartu Estonia adalah mereka yang menemukan cara pemrosesan ini mengingat itu membentuk 20% daratan Estonia.

Beberapa orang mungkin khawatir bahwa ini akan berarti penggalian rawa gambut untuk semua operasi bangunan industri yang agresif. Tidak perlu khawatir, karena itu hanya menggunakan bagian atas yang lebih kering dari rawa gambut dan produk limbah seperti abu batu aspal sebagai agen perekat utama (yang mencegah alkalinitas yang terkumpul dalam bahan karena kelembaban). Apa yang membuat bahan ini jauh lebih menarik adalah bahwa ada sedikit kebutuhan untuk isolasi, pengisi atau bahkan pemblokir derau karena kekerasan konstruksi.

Ini juga cukup murah untuk dibangun, dengan peneliti memperkirakan €5.000 untuk mencetak 3D rangka luar rumah 100-150 meter persegi. Itu 1/10 dari biaya dari teknik manufaktur tradisional.

Konstruksi Penyelaman untuk Isolasi dan Panel

Sementara beberapa pembela legalisasi yang terlalu bersemangat berpendapat bahwa penyelaman adalah bahan ajaib yang dapat mencapai apa pun, mereka mungkin melebih-lebihkan kegunaannya sedikit. Banyak yang mengutip penggunaan “hempcrete” sebagai alternatif yang jauh lebih baik untuk beton tradisional tetapi sayangnya, juri masih belum putus karena harganya yang lebih tinggi (tergantung pada area), kepadatan rendah dan kurangnya kemampuan menahan beban. Namun, penyelaman itu sendiri memiliki beberapa manfaat yang menjadikannya ideal untuk beberapa bagian rumah.

Perusahaan penyelaman Australia Mirreco mungkin adalah ilustrasi terbaik dari ini. Prosedur cetak 3D mereka menggunakan biomassa penyelaman sebagai bahan untuk pembuatan panel bangunan untuk rumah. Mirreco spesialis mesin yang dapat memproses seluruh tanaman penyelaman dan memisahkannya menjadi berbagai item, menyediakan banyak opsi yang dapat didaur ulang untuk sektor konstruksi.

Penyelaman adalah bahan yang sangat serbaguna karena dapat menghasilkan bahan yang lebih serat untuk hal-hal seperti tali dan tas atau dapat ditekan menjadi massa padat yang lebih keras untuk paneling dan isolasi. Meskipun proyek masih dalam pengembangan, Mirreco telah mendapatkan mitra di Arcforms, yang ingin membantu menunjukkan potensi biomassa penyelaman dalam sektor konstruksi dengan membangun rumah. Ini juga mempromosikan pertumbuhan tanaman yang dapat membantu mengurangi karbon di atmosfer, jadi ada manfaat tambahan yang terlibat.

Komposit Bambu Alih-alih Kayu

Bahan bio dapat memberikan tekstur unik untuk desain dan dapat dengan mudah tersedia sebagai bahan baku untuk banyak proyek. Bambu, misalnya, tumbuh cepat dalam berbagai iklim dan beberapa spesies tumbuh lebih dari tiga kaki sehari. Bambu dapat menahan 35% lebih banyak massa per hektar daripada jumlah setara untuk pohon dan di atas itu merupakan produk organik alami yang tidak memerlukan pupuk atau pestisida.

“Bambu memiliki properti yang menarik dan kita dapat memperoleh volume yang besar,” kata ilmuwan Soydan Ozcan dari Divisi Sains dan Teknologi Bahan Oak Ridge National Laboratory. Proyek ini menggunakan sekitar 10.000 pon bahan, menjadikannya yang terbesar yang pernah dipesan oleh DesignMiami.

Bahkan di luar bambu, ada banyak bahan baku alami lainnya yang memungkinkan penggunaan yang lebih baik dari bentuk cetak 3D, menyediakan alternatif yang lebih murah dan lebih berkelanjutan dari bahan kami saat ini. Dengan pembalakan liar, emisi karbon dan limbah yang tidak dapat didaur ulang menjadi masalah yang begitu besar, seharusnya saatnya kita mulai berpikir (dan bertindak) berbeda!

Gambar unggulan dengan hormat dari WASP, Estonian Peat Association, Mirreco & Oak Ridge National Laboratory.