Πράσινη 3d εκτύπωση κατασκευών με ελληνική σφραγίδα

Μπορείτε να φανταστείτε έναν κόσμο, όπου πολλές υποδομές και κατασκευές γύρω μας θα εκτυπώνονται αντί να χτίζονται και όλο αυτό το εγχείρημα θα πραγματοποιείται με ανακυκλώσιμα υλικά, φιλικά προς το περιβάλλον;

Η δυνατότητα εκτύπωσης αντικειμένων δεν είναι μία καινούργια ιστορία. Το 3D Printing όμως με υλικά όπως το απλό χώμα και όχι το σκυρόδεμα είναι κάτι που βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και δείχνει ότι είναι μία πολλά υποσχόμενη μέθοδος.

Η Greenagenda.gr παρουσιάζει σήμερα την προσπάθεια μίας ομάδας νέων επιστημόνων, στην οποία συμμετέχουν και Έλληνες και ξεκίνησε από το Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης (ΙΑΑC). Υπεύθυνος της σχετικής έρευνας είναι ο κ. Σοφοκλής Γιαννακόπουλος, σύμβουλος έρευνας είναι η κ. Αρετή Μαρκοπούλου και σύμβουλος ρομποτικής ο κ. Alexander Dubor.

Ο κ. Σοφοκλής Γιαννακόπουλος στην συνέντευξη που παραχώρησε στη Greenagenda.gr σημειώνει ότι το 3D Printing είναι μία εφαρμόσιμη μέθοδος για την κατασκευή κτηρίων και όχι μόνο.

Ποια είναι τα γενικά πλεονεκτήματα του 3D Printing; Ποια είναι τα «πράσινα» και φιλικά στο περιβάλλον πλεονεκτήματα του 3D Printing, όσον αφορά στην δημιουργία κτηρίων και δομικών στοιχείων, καθώς και στην αρχιτεκτονική;

Η τρισδιάστατη εκτύπωση διαφέρει για έναν κυρίως λόγο από τις υπόλοιπες μεθόδους κατασκευής: Η διαδικασία παραγωγής ενός αντικειμένου, στις περισσότερες των περιπτώσεων, απαιτεί μία ποσότητα υλικού από το οποίο, με κάποια μέθοδο, θα αφαιρεθεί μία ποσότητα, έτσι ώστε να δημιουργηθεί, είτε το τελικό προϊόν είτε το καλούπι για το προϊόν. Αντίθετα, με την τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης η διαδικασία παραγωγής ενός προϊόντος ξεκινά κατευθείαν με την ελεγχόμενη έκχυση του υλικού στο χώρο «χτίζοντας» το αντικείμενο, εξοικονομώντας χρόνο, υλικό αλλά και χρήματα. Επίσης η χρήση της συγκεκριμένης τεχνολογίας μας προσφέρει τη δυνατότητα κατασκευής πολύπλοκων γεωμετριών, η κατασκευή των οποίων με άλλες διαδικασίες θα ήταν χρονοβόρα και υψηλού κόστους.

Στην αρχιτεκτονική, και όχι μόνο, επιπρόσθετα πλεονέκτημα της τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι η δυνατότητα επιλογής ανακυκλώσιμων υλικών, φιλικών προς το περιβάλλον. Η διαδικασία εκτύπωσης ξεκινά με τα υπολογιστικά προγράμματα σχεδίασης, με δυνατότητα σχεδίασης πολύπλοκων γεωμετριών, και συνεχίζει με την παραγωγή με φυσικά υλικά μέσα σε πολύ μικρό χρόνο. Επιπρόσθετα, κατά τη διαδικασία εκτύπωσης μπορούμε να επέμβουμε στη σύνθεση του χρησιμοποιούμενου υλικού, δημιουργώντας τελικό προϊόν με διαφορετικές ιδιότητες ανάλoγες πάντα με τις εκάστοτε ανάγκες, είτε για λόγους λειτουργικούς ή στατικής επάρκειας.

Σε τι συνίσταται το Pylos Project και ποια η εξέλιξή του μέχρι στιγμής;

Το project Pylos είναι μια απόπειρα παντρέματος της παραδοσιακής αρχιτεκτονικής (Vernacular architecture) με την τεχνολογία. Η λογική είναι απλή: Η παραδοσιακή αρχιτεκτονική αποτελεί πολύτιμη πηγή γνώσεων. Φανερώνει την βαθιά γνώση που είχαν προηγούμενες κοινωνίες των δυνατοτήτων, αλλά και των περιορισμών του φυσικού περιβάλλοντος. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της μακραίωνης συμβίωσής τους με την φύση. Με την αυτοσχέδια, εμπειρική αντιμετώπιση των στοιχειωδών οικιστικών του αναγκών, ο άνθρωπος κατασκεύασε εργονομικά, λειτουργικά και αισθητικά άρτια οικοδομήματα. Μου άρεσε η κουλτούρα που βασίζεται στην παράδοση, γι΄αυτό και επέλεξα ως υλικό το χώμα. Το χώμα βρίσκεται παντού, οπότε δεν υπάρχει κόστος μεταφοράς, είναι οικονομικό, οικολογικό, βιοδιασπώμενο. Οι κατασκευές με χώμα χρειάζονται βέβαια συντήρηση. Η έρευνα επικεντρώθηκε στην εύρεση της κατάλληλης σύνθεσης ώστε να επιτρέπεται η εκτύπωση μεγάλων κατασκευών. Πειραματίστηκα με πάνω από 350 διαφορετικές χημικές συνθέσεις. Κατέληξα στο ότι μία πρόσμειξη με πρωτείνες λειτουργεί καλύτερα.

Συγχρόνως κατασκεύασα τέσσερις πρωτότυπες μηχανές εκτύπωσης, με τις οποίες δοκίμαζα και κατέγραφα την συμπεριφορά του υλικού μου πάντα σε συνάρτηση με την εκτυπωμένη γεωμετρία. Τα αποτελέσματα είναι πολύ ενθαρρυντικά. Εκτυπώθηκαν δομικά στοιχεία μεγάλης κλίμακας (Κολώνες ύψους 2m και διαμέτρου 0.5m) με πολύ μικρό χρόνο εκτύπωσης (40min) και πολύ μικρό κόστος ( 4 - 5 ευρώ).

Αυτή τη στιγμή η σχετική έρευνα έχει περάσει στο δεύτερο στάδιο ανάπτυξης με μια ομάδα μεταπτυχιακών φοιτητών στο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης (ΙΑΑC) και αποσκοπούμε με την ολοκλήρωσή της στην εκτύπωση ενός μεγαλύτερου πρωτότυπου σπιτιού. Στο δεύτερο στάδιο της έρευνας υπάρχει μία δυνατή βάση υλικού, αλλά και τεχνολογίας. Ένας εξίσου σημαντικός κλάδος της έρευνας είναι ο σχεδιασμός. Ζούμε σε μια εποχή όπου η χρήση σχεδιαστικών προγράμματων CAD, μας προσφέρουν δυνατότητες για πολύπλοκες δημιουργίες, υπολογισμούς αλλά και προσομοιώσεις. Σχεδιάζουμε γεωμετρίες και προσομοιώνουμε τις ιδιότητες υλικών, αλλά και τοπικών φαινομένων για τη μέγιστη δυνατή απόδοση και εξοικονόμηση ενέργειας. Παραδείγματος χάρη μπορούμε να έχουμε «πρόσβαση» σε δομικά στοιχεία, όπως ο τοίχος, σχεδιάζοντας τον και κατασκευάζοντας τον με καινούργια χαρακτηριστικά. Ο τοίχος μέχρι σήμερα ήταν ένα διαχωριστικό στοιχείο με, κατά κανόνα, ομοιόμορφη γεωμετρία.

Με την τεχνολογία της εκτύπωσης έχουμε σχεδιαστική και συγχρόνως κατασκευαστική «πρόσβαση» στην εσωτερική του γεωμετρία. Μπορείς να κατασκευάσεις τοίχους ή δομικά στοιχεία -τούβλα-, από όπου θα περνάει ο αέρας, ακόμα και το νερό της βροχής που θα μπορείς να το συλλέξεις και να το χρησιμοποιήσεις για τον κλιματισμό του χώρου. Έτσι η έννοια του τοίχου αλλάζει. Το ίδιο μπορεί να γίνει με το πάτωμα και όλα τα δομικά στοιχεία της κατασκευής.

Είναι το 3D Printing μία πολλά υποσχόμενη και εφαρμόσιμη μέθοδος για την κατασκευή κτηρίων ή θα αργήσει ακόμη πολύ μέχρι να υιοθετηθεί σε ευρύτερη κλίμακα;

Ναι, το 3D Printing είναι μία πολλά υποσχόμενη και εφαρμόσιμη μέθοδος για την κατασκευή κτηρίων και όχι μόνο. Υπάρχουν φιλότιμες προσπάθειες ανά τον κόσμο εκτύπωσης κτηρίων, με ορισμένες ήδη να έχουν εκτυπώσει κάποιες κατασκευές (εκτύπωση με σκυρόδεμα). Προσωπικά πιστεύω ότι ο λόγος αποτυχίας τους έγκειται στο γεγονός ότι οι συγκεκριμένες έρευνες επικεντρώνονται περισσότερο στην τεχνολογία, που θα αποφέρει κέρδη μειώνοντας το εργατικό δυναμικό, και στη χρήση ενός υλικού γνωστού στον κόσμο της κατοικήσιμης κατασκευής: το σκυρόδεμα. Σε μία καινοτόμα τεχνολογία, στον κόσμο της κατασκευής, είναι αδύνατον να χρησιμοποιηθεί το σκυρόδεμα όπως το γνωρίζουμε μέχρι σήμερα. Οι κατασκευαστικές μέθοδοι σε μεγάλο βαθμό βασίζονται στις εκάστοτε ιδιότητες των υλικών και το σκυρόδεμα αποδίδει πολύ καλά με τις υπάρχουσες μεθόδους. Η χρήση του ίδιου ακριβώς υλικού με μια καινούργια μέθοδο θα έχει ως αποτέλεσμα πολλούς κατασκευαστικούς, αλλά και γεωμετρικούς περιορισμούς. Κατά συνέπεια, ουσιαστικά, τα περισσότερα πλεονεκτήματα, καθώς και ο λόγος που χρησιμοποιείται μια καινούργια τεχνολογία θα ακυρωθούν, και η έρευνα θα εστιαστεί στη μείωση του εργατικού προσωπικού. Πιστεύω ότι στο κοντινό μέλλον οι έρευνες θα επικεντρωθούν στην ανάπτυξη ενός καινούργιου σκυροδέματος ή και άλλων υλικών και ελπίζω οτι θα λάβουν υπόψη το ήθος και τον πολιτισμό.

Έχουμε robot για τα πράγματα που δεν μπορούμε να κάνουμε με τα χέρια μας και έχουμε τα χέρια μας για να κάνουμε πράγματα που δεν μπορούμε να κάνουμε με robot. Το 3D Printing δεν πρέπει να αντικαταστήσει εξ’ ολοκλήρου τη κατασκευή κτηρίων μόνο από robot, όπως ακριβώς δεν μπορεί να κατασκευαστεί ένα κτήριο μόνο με ένα υλικό.

http://greenagenda.gr/wp-content/uploads/2016/11/22-2-685x1024.jpg

http://greenagenda.gr/wp-content/uploads/2016/11/27-582x1024.jpg

Πηγή: Greenagenda.gr - http://greenagenda.gr/28980/