In urma pandemiei, industria europeana a constructiilor se confrunta cu schimbari rapide si provocari diverse, arata un studiu publicat pe portalul PBC Today. In acelasi timp, strategia UE 2050 a Comisiei Europene si Pactul verde european au subliniat deja ca sectorul constructiilor va reprezenta unul dintre mijloacele cele mai eficiente pentru abordarea problemelor legate de mediu si schimbarile climatice, ducand in cele din urma la neutralitatea din acest punct de vedere.

Cu toate acestea, angajamentul comunitar fata de o economie cu emisii reduse de carbon pana in 2050 poate fi atins numai prin utilizarea unor practici de constructie sustenabili, mai afirma specialistii britanici. Avand in vedere faptul ca Europa se afla intr-un moment critic in ceea ce priveste locuintele sustenabile, aparitia tehnicilor de fabricatie aditiva (Aditive Manufacuring - AM), cum ar fi constructiile printate 3D, s-ar putea constitui intr-o solutie care sa deschida calea catre o tranzitie transformatoare catre un viitor mai ecologic.

Desi metodele traditionale de constructie continua sa domine la nivel mondial, ele necesita o forta de munca imensa, cofraje, echipamente de constructii si, mai presus de toate, timp. Problema deficitului de forta de munca in sector a fost o preocupare principala pentru majoritatea statelor membre ale UE. Fenomenul va continua sa se accentueze in viitor, devenind mai costisitor, din cauza imbatranirii populatiei pe intregul continent.

In afara de aceasta, dependenta de materialele de constructie clasice, in special de ciment, a carui productie reprezinta aproape 8% - 10% din amprenta totala de carbon, constituie o alta preocupare pentru Europa din punctul de vedere al protectiei mediului. Pentru a raspunde acestor nevoi urgente, tehnicile revolutionare de fabricatie aditiva vor fi cu siguranta benefice pentru realizarea unui proces de productie mai curat si mai ecologic. Utilizarea metodei de printare 3D in sectorul constructiilor ar duce la o reducere a deseurilor, a costurilor cu forta de munca fizica si a timpului cu 30 - 60 %, 50 - 80 %, respectiv, 50 - 70 %. Acest lucru va stimula productivitatea, reducand astfel consumul de energie si emisiile de carbon.

Europa, datorita pozitiei sale favorizate, ar putea fi lider in acest domeniu, prin adoptarea celor mai promitatoare, care se aliniaza bine la obiectivele globale de sustenabilitate legate de schimbarile climatice. Desi imprimarea 3D a betonului (3DPC) a utilizat pana in prezent cimentul traditional ca material principal, este nevoie de lianti noi cu emisii reduse de carbon, cum ar fi geopolimerii, pentru a imbunatati perspectivele de sustenabilitate si rentabilitatea 3DPC.

Liantii geopolimerici, care nu contin ciment, utilizeaza de obicei subproduse industriale, cum ar fi cenusa zburatoare si zgura, impreuna cu o solutie alcalina pe baza de sodiu. Acest liant, atunci cand este amestecat cu agregate, faciliteaza productia de beton geopolimeric.

Fuziunea dintre imprimarea 3D si geopolimeri are un potential enorm in acest moment, de a revolutiona intregul sector al constructiilor din Europa, reducand in acelasi timp dependenta de muncitori si de cimentul traditional si promovand astfel economia circulara.

Procesul 3DPC poate fi clasificat, in linii mari, in tehnici de imprimare pe baza de pulbere si pe baza de extrudare. Dintre acestea, cea de-a doua este cea mai utilizata. In procesul respectiv, materialul este extrudat dintr-o duza pentru a imprima prototipuri 3D intr-o secventa stratificata, utilizand un model digital. Actualmente, tehnologia 3DPC a progresat rapid de la inovarea la scara de laborator la o tehnica de constructie fezabila pe santier, permitand inginerilor sa dezvolte aplicatii structurale pentru locuinte cu design si geometrii complexe, cu risipa minima de material si in mai putin timp.

Cu toate acestea, 3DPC necesita integrarea mai multor competente, nu doar a inginerilor structurali. Experienta din domeniul ingineriei arhitecturale, roboticii si stiintei materialelor este extrem de importanta, deoarece folosirea acestor domenii de cunoastere ar asigura personalizarea si o mai buna stabilitate a structurilor imprimate. In plus, amestecul de materiale concrete trebuie proiectat astfel incat sa asigure o fluiditate suficienta in timpul procesului de imprimare.

Se poate afirma ca alegerea materialului este esentiala pentru succesul procesului de printare 3D. Aici intervine rolul amestecului de beton geopolimeric. Deoarece cimentul traditional nu mai este sustenabil, viitorul betonului rezida in evolutia si adoptarea materialului geopolimeric, care are potentialul de a contribui la un mediu construit cu emisii reduse de carbon.

Pe scurt, un astfel de material de constructie atunci cand este introdus in tehnologia 3DPC are potentialul de a reduce emisiile de CO2 si costurile, concomitent cu valorificarea intensiva a deseurilor industriale. Betonul geopolimeric a fost unul dintre cele mai importante domenii de cercetare in ultimul deceniu. Acesta se impune rapid ca o alternativa viabila. Solutiile care combina deseurile industriale cu substante alcaline duc la dezvoltarea unui liant ecologic, care diminueaza cu 80% amprenta de carbon, in functie de materiile prime utilizate. Sistemele respective prezinta o rezistenta si o durabilitate excelente in comparatie cu cele pe baza de ciment.

Implementarea betonului geopolimeric ar putea fi o metoda potentiala care sa se alinieze perfect cu obiectivele ambitioase ale Europei de a realiza o economie circulara si de a decarboniza industria constructiilor. In acest fel, betonul in cauza se incadreaza in mod natural in politicile de durabilitate ale UE.

Pana in prezent, mai multe tari europene, printre care Germania si Belgia, au implementat deja proiecte-pilot care utilizeaza acest produs. Ca urmare unor probleme precum lipsa lantului de aprovizionare si a standardizarii, dominarea cimentului traditional si dependenta de solutii alcaline comerciale, betonul geopolimeric nu a reusit sa fie preluat la o rata ridicata in sectorul constructiilor, dar situatia se schimba treptat, pe masura ce creste constientizarea si increderea publicului in contextul unui viitor cu emisii reduse de carbon.

O problema importanta care necesita atentie imediata este dependenta betonului geopolimeric de solutii alcaline comerciale, care sunt de obicei compuse din hidroxid de sodiu si silicat. Dintre aceste substante chimice, solutia de silicat de sodiu este scumpa, iar productia sa genereaza emisii ridicate de carbon, ceea ce a devenit o prioritate in domeniul cercetarii.

Pentru a face geopolimerii mai ecologici si mai rentabili, este necesara explorarea unor solutii alternative de silicat cu emisii reduse de carbon. In acest sens, utilizarea deseurilor bogate in siliciu (agricole, din biomasa sau industriale) pentru sintetizarea unei solutii de silicat ar fi o idee promitatoare pentru a inlocui solutia de silicat de sodiu disponibila in comert, care are un cost ridicat. In acest fel, amprenta de carbon a betonului geopolimeric poate fi redusa in mod eficient, impreuna cu costurile totale. Utilizarea acestor derivate din deseuri sporeste fezabilitatea economica a adoptarii pe scara larga a betonului respectiv si contribuie in continuare la valorificarea intregului potential al economiei circulare. Pentru informatii suplimentare, click aici