Betonovým stavbám odzvonilo. Nahradí je cihly z cukru

Cukrovou cihlu vytvořili studenti v rámci výuky

Koncept cihly vytvořené z cukrové třtiny vymysleli studenti v Anglii rámci jejich výuky (Master of Architecture, University of East London). „Hlavním cílem produktu je zpochybnit zavedenou mylnou představu, že biomateriály mají nízkou strukturální výkonnost, a vytvořit materiál s dostatečnou pevností, aby byl samonosný,“ říká Armor Gutierrez Rivas, profesor architektury. Výsledek výzkumu získal obdiv celého světa. Je cukrová třtina budoucností stavebnictví? Vyřeší globální problém v rámci produkce oxidu uhličitého (CO₂)?

Cukrová třtina je novou alternativou betonu a cihly

Negativní dopad na životní prostředí vyžaduje efektivní a rychlé jednání. Cílem projektu bylo vytvořit produkt, jenž snižuje produkci CO₂ a má minimální dopad na životní prostředí (oproti konvenčním stavebním materiálům, jako jsou např. beton a cihla).

Používání rychle rostoucích biologických produktů v kombinaci s minerálními pojivy je již ověřenou cestou v rámci výroby izolačních materiálů. Nově se však studenti UEL zaměřili na nosné konstrukce, aby eliminovali výrobu produktů na bázi fosilních paliv.

Fotogalerie:

i Foto: Sugarcrete (se souhlasem), Anna Frodesiak (Wikipedia CC 4.0), sarangib (Pixabay)

Nahradí inovativní cukrová cihla i dřevo?

Cukrová třtina roste velice rychle (10–24 měsíců). V případě přeměny CO₂ na biomasu je dokonce 50x účinnější než produkty z oboru lesnictví, což z ní činí materiál s vysokou prioritou pro dosažení čistých nulových emisí. Finální produkt:

• je lehčí než tradiční cihla,
• má zjednodušený dodavatelský řetězec (díky jednoduchému složení),
• vyniká svou velice nízkou uhlíkovou stopou,
• má dobré pevnostní vlastnosti, je kvalitní izolant a je odolný proti ohni.

Použití cihly z cukrové třtiny povede k úsporám 1,08 miliardy tun CO₂

K výrobě cukrové cihly je potřeba jen 30 % celosvětové produkce bagasy. Na základě této skutečnosti by naše cukrová cihla mohla nahradit tradiční cihlářský průmysl, což by vedlo k úsporám 1,08 miliardy tun CO₂ (tj. 3 % celosvětové produkce CO₂). 

Na rozdíl od klasických cihel, nepotřebují ty cukrové maltu

K výstavbě obytných konstrukcí není zapotřebí přidávat maltu. Projekt využívá zámkový systém – sadu dílů, která umožňuje stavět větší konstrukce pomocí menších komponentů. Díky vzájemně působícím silám v konstrukci překonává tento systém tradiční monolitické sestavy. Podle Eleny Shilové, architektky projektu, by se „technologický pokrok neměl týkat pouze sklo-betonové drahé architektury.“

Kolik bude stát cukrová cihla?

Výzkum byl záměrně publikován bez patentu. Tým studentů a odborníků chtěl zveřejněním inovativní technologie povzbudit místní výrobce k přijetí materiálu a snížení spotřeby cementu. Jak uvádí Alan Chandler, spoluředitel Ústavu pro výzkum udržitelnosti v UEL:

„Došli jsme k závěru, že naše práce byla originální a mohli jsme tak podat patent. Kolektivně jsme se ale rozhodli, že to neuděláme. (...) Naše rozhodnutí nepatentovat bylo spíše etické než finanční.“

Pokud se tento nový produkt uchytí a bude oficiálně patentován, jeho cena bude záviset na mnoha parametrech (náklady na výrobu, konkurence v daném tržním segmentu, poptávka a nabídka, výzkum a vývoj, marketingové náklady apod.). Nicméně, pokud se jedná o recyklovaný materiál, bude jeho cena bezpochyby nízká – jak ostatně naznačují odborníci ve videu (viz níže).

Ceny stavebních materiálů – leden 2023. Na co se připravit?

Výroba cukrové cihly – stačí jen bagasa a minerální pojiva

Vedlejší produkty z monokultur (zbytky z produkce sójových bobů, kukuřičné klasy, sláma, slunečnicová semena, celulóza) jsou často určeny ke kompostování půdy, jako krmivo pro zvířata, nebo se dokonce přeměňují na energii, aby se snížilo množství odpadu a zmírnily se tak dopady na životní prostředí. Co kdyby tyto produkty našly efektivnější využití? V podstatě je totiž tento inovativní výrobek z cukrové třtiny vytvořen kombinací bagasy s minerálními pojivy.

Podle Bamdada Ayatiho, výzkumného pracovníka z Ústavu pro výzkum udržitelnosti UEL, je výrobní proces poměrně jednoduchý a podobá se konvenční výrobě betonových bloků. „Zahrnuje dávkování materiálů, míchání, odlévání a sušení/vytvrzování. (...) Stejně jako u jiných stavebních materiálů, jsou problémy s velkovýrobou spojeny s variabilitou surovin, pokud jde o obsah vlhkosti, velikost částic, nežádoucí nečistoty atd.“

🔴 Nejvíc lidí právě čte:

18letý Erik postavil jako maturitní projekt dům

Využití 600 milionů tun odpadu by mohlo být řešením pro ultranízkouhlíkové konstrukce

Recyklace biologického odpadu z cukrové třtiny by se mohla stát řešením pro ultranízkouhlíkové konstrukce. Výroba cukrové třtiny vytváří značné množství vedlejších produktů – cca 600 milionů tun odpadu z bagasových vláken z roční produkce 2 miliard tun cukrové třtiny. Tento vedlejší produkt má slibný potenciál nahradit energeticky náročné stavební systémy (beton, cihla) poskytnutím stavebních materiálů, které kombinují udržitelnost a strukturální účinnost.