Αργεντινός κατασκευάζει το πρώτο σπίτι από πηλό με τρισδιάστατη εκτύπωση

Μια πρωτοποριακή προσπάθεια στην Αργεντινή φιλοδοξεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο κατασκευάζονται οι κατοικίες από φυσικά υλικά. Στην περιοχή Τρασλασιέρα, στην επαρχία της Κόρδοβα, ο επιχειρηματίας Agustín Gore ανέπτυξε μια τρισδιάστατη εκτυπωτική μηχανή που μπορεί να κατασκευάζει σπίτια χρησιμοποιώντας πηλό, άργιλο, άμμο, άχυρο, φυσικές φυτικές ίνες και νερό.



Σύμφωνα με δημοσίευμα του Infobae, το έργο, με την ονομασία Barrobot, αποτελεί ένα από τα μόλις τέσσερα αντίστοιχα εγχειρήματα παγκοσμίως που αξιοποιούν τον πηλό ως βασικό υλικό εκτύπωσης και είναι το πρώτο που λειτουργεί στην Αργεντινή και γενικότερα στη Νότια Αμερική.

Αργεντινή: Από την εκτύπωση μικρών αντικειμένων στην κατασκευή ολόκληρων κατοικιών

Για πολλά χρόνια η τρισδιάστατη εκτύπωση συνδεόταν κυρίως με πλαστικά αντικείμενα, βιομηχανικά πρωτότυπα ή εργαστηριακά εξαρτήματα. Ο Agustín Gore, όμως, μετέφερε την τεχνολογία αυτή σε εντελώς διαφορετική κλίμακα, δημιουργώντας μια γιγαντιαία τρισδιάστατη εκτυπωτική μηχανή που κατασκευάζει ολόκληρα σπίτια από πηλό, ένα από τα αρχαιότερα οικοδομικά υλικά της ανθρωπότητας.

«Συνδυάζουμε την παραδοσιακή γνώση με την τεχνολογική καινοτομία», δήλωσε ο ίδιος, χαρακτηρίζοντας το δημιούργημά του μοναδικό στην Αργεντινή και τη Νότια Αμερική.

Το πρώτο πρωτότυπο κατασκευάζεται στην Κόρδοβα

Το πρώτο πρωτότυπο ανεγείρεται σε έκταση στο Σαν Χαβιέρ, στην κοιλάδα Τρασλασιέρα της Κόρδοβα. Εκεί, μια μεταλλική κατασκευή ύψους τεσσάρων μέτρων κινείται αργά, εναποθέτοντας διαδοχικές στρώσεις μίγματος πηλού, σχηματίζοντας σταδιακά τους τοίχους ενός θόλου.



Πίσω από την ανάπτυξη του Barrobot βρίσκονται ο Agustín Gore και ο συνεργάτης του Gustavo Mutio, οι οποίοι εργάζονται τα τελευταία τέσσερα χρόνια πάνω σε μια τεχνολογία που επιδιώκει να συνδυάσει την αυτοματοποίηση, τη βιωσιμότητα και την ευκολότερη πρόσβαση στη στέγαση.

«Το έργο ονομάζεται Barrobot. Είναι ουσιαστικά ένα ρομπότ από πηλό που εκτυπώνει πηλό», ανέφερε ο Gore.

Η ανάπτυξη ξεκίνησε μετά την πανδημία

Η ιδέα γεννήθηκε λίγο μετά την περίοδο της απομόνωσης λόγω της Covid-19. Οι δύο συνεργάτες δραστηριοποιούνταν ήδη σε έργα βελτιστοποίησης βιομηχανικών διαδικασιών και κατασκευών, όταν στράφηκαν στις τρισδιάστατες εκτυπωτικές μηχανές που δημιουργούν κατοικίες από σκυρόδεμα.



Όπως παραδέχεται ο Gore, η εξεύρεση χρηματοδότησης ήταν ιδιαίτερα δύσκολη, καθώς δεν υπήρχαν ακόμη αποδείξεις ότι ένα αντίστοιχο σύστημα μπορούσε να λειτουργήσει με πηλό. Παράλληλα, δεν διέθεταν τα περίπου 300.000 δολάρια που κοστίζει μια αντίστοιχη ευρωπαϊκή μηχανή.

Έτσι, η ανάπτυξη του συστήματος ξεκίνησε σχεδόν αποκλειστικά με ίδιες δυνάμεις. Τα πρώτα πρωτότυπα κατασκευάστηκαν με βηματικούς κινητήρες, ανακυκλωμένους υπολογιστές και αυτοσχέδια συστήματα, ενώ σταδιακά ενσωματώθηκαν σερβοκινητήρες, ελεγκτές CNC και πιο εξελιγμένα εξαρτήματα.



Ο Αργεντινός που κατασκευάζει το πρώτο σπίτι από πηλό με τρισδιάστατη εκτύπωση στη Νότια Αμερική

Ένα από τα μόλις τέσσερα αντίστοιχα έργα παγκοσμίως

Παρότι η τρισδιάστατη εκτύπωση κατοικιών με σκυρόδεμα εφαρμόζεται εδώ και περισσότερο από μία δεκαετία σε διάφορες χώρες, η χρήση πηλού παραμένει εξαιρετικά περιορισμένη. «Είμαστε μόλις τέσσερις στον κόσμο που εκτυπώνουμε με πηλό», δήλωσε ο Gore.

Σε αντίθεση με τα περισσότερα διεθνή έργα που βασίζονται σε τσιμεντοειδή υλικά, το Barrobot χρησιμοποιεί φυσικά υλικά με χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Η μηχανή είναι πλήρως αρθρωτή, συναρμολογείται και αποσυναρμολογείται μέσα σε μία ημέρα και μεταφέρεται εύκολα στο εργοτάξιο. Μπορεί να εκτυπώσει κατασκευές έως οκτώ μέτρα πλάτος και δέκα μέτρα μήκος, δηλαδή κατοικίες περίπου 80 τετραγωνικών μέτρων.

Προηγήθηκαν τρία δοκιμαστικά πρωτότυπα

Πριν από την κατασκευή του σημερινού θόλου, η ομάδα δημιούργησε τρία πειραματικά πρωτότυπα: μια μικρή αποθήκη, έναν θόλο διαμέτρου ενός μέτρου και έναν ακόμη διαμέτρου δύο μέτρων.

Στόχος ήταν να αξιολογηθούν η αντοχή, η συμπεριφορά του υλικού και η ανθεκτικότητα στις καιρικές συνθήκες. «Αυτός ο θόλος είναι το τέταρτο πειραματόζωό μας», ανέφερε χαρακτηριστικά ο Gore.

Πώς λειτουργεί η εκτυπωτική μηχανή

Η λειτουργία της θυμίζει μια οικιακή τρισδιάστατη εκτυπωτική μηχανή, αλλά σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα. Ειδικό λογισμικό χωρίζει το αρχιτεκτονικό σχέδιο σε οριζόντιες στρώσεις και η μηχανή τοποθετεί το υλικό με εξαιρετική ακρίβεια ακολουθώντας συντεταγμένες.

«Πρόκειται για σύστημα CNC. Διαθέτει άξονες Χ, Υ και Ζ. Είναι σαν το παιχνίδι "ναυμαχία", καθώς τοποθετείται με ακρίβεια χιλιοστού», εξήγησε ο Gore, προσθέτοντας ότι οι νέοι σερβοκινητήρες προσφέρουν ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια.

Φυσικά υλικά από την περιοχή

Η επιλογή της περιοχής δεν έγινε τυχαία, καθώς διαθέτει παράδοση στη βιοκατασκευή και εύκολη πρόσβαση στα απαραίτητα υλικά. Το μείγμα περιλαμβάνει άργιλο από τοπικά λατομεία, άμμο, άχυρο, κοπριά αλόγου και άλλες φυσικές προσμίξεις. Όπως εξηγεί ο Gore, η κοπριά αλόγου, μέσω της ζύμωσης, βελτιώνει την πλαστικότητα του πηλού, ενώ οι φυτικές ίνες ενισχύουν την αντοχή και τη μηχανική συμπεριφορά του υλικού.

Γιατί επιλέχθηκε η κατασκευή θόλου

Η πρώτη κατοικία έχει μορφή θόλου, επιλογή που έγινε τόσο για οικονομικούς όσο και για τεχνικούς λόγους. «Ξεκινήσαμε με θόλους γιατί δεν απαιτούν ξεχωριστή στέγη. Οι τοίχοι και η οροφή αποτελούν μία ενιαία κατασκευή», εξήγησε ο Gore. Παράλληλα, σημείωσε ότι ο θόλος αναδεικνύει μία από τις σημαντικότερες ιδιότητες του πηλού, καθώς το υλικό μπορεί να ανακυκλωθεί απεριόριστες φορές.

Ο ίδιος πρόσθεσε ότι η συγκεκριμένη γεωμετρία αποτελεί και μία από τις δυσκολότερες εφαρμογές της τρισδιάστατης εκτύπωσης, καθώς οι κεκλιμένοι τοίχοι και οι πρόβολοι αυξάνουν σημαντικά τον βαθμό δυσκολίας.

Μηδενική σπατάλη υλικών

Οι πόρτες και τα παράθυρα δεν δημιουργούνται κατά την εκτύπωση. «Εκτυπώνουμε ολόκληρη την κατασκευή και στη συνέχεια κόβουμε τα ανοίγματα. Το υλικό που αφαιρείται επαναχρησιμοποιείται. Εδώ δεν πετιέται τίποτα. Όλα επιστρέφουν στην αντλία», εξήγησε ο Gore.

Εσωτερική δομή εμπνευσμένη από τη φύση

Ένα από τα πιο καινοτόμα χαρακτηριστικά του έργου είναι η εσωτερική δομή των τοίχων. Αντί να είναι συμπαγείς, διαθέτουν διαμόρφωση εμπνευσμένη από φυσικές δομές, όπως οι κυψέλες των μελισσών ή τα οστά.

Όπως εξηγεί ο Gore, αυτή η προσέγγιση, γνωστή ως βιομιμητική, μειώνει την ποσότητα των απαιτούμενων υλικών και βελτιώνει σημαντικά τη θερμομόνωση. «Ο καλύτερος μονωτής είναι ο αέρας. Με αυτές τις αεροθαλάμους αποκτάς εξαιρετική μόνωση», ανέφερε.

Ο θόλος θα έχει επιφάνεια 28 τετραγωνικών μέτρων

Ο υπό κατασκευή θόλος θα έχει διάμετρο επτά μέτρων, μέγιστο ύψος 3,60 μέτρα και εσωτερική επιφάνεια 28 τετραγωνικών μέτρων. Σύμφωνα με τον Gore, θα αποτελεί μια πλήρως αυτοφερόμενη κατασκευή, χωρίς κολόνες ή εσωτερικά χωρίσματα, ώστε να αξιοποιείται στο έπακρο ο διαθέσιμος χώρος και να μειώνονται οι απαιτήσεις σε υλικά.

Η εξωτερική επιφάνεια θα καλυφθεί με σοβά ασβέστη, μια παραδοσιακή τεχνική της Μεσογείου και της Μέσης Ανατολής, που προστατεύει τον πηλό χωρίς να εμποδίζει τη φυσική διαπνοή του. Τα κουφώματα θα είναι ξύλινα και θα κατασκευαστούν με ψηφιακές μεθόδους, ώστε να εφαρμόζουν με ακρίβεια στα ανοίγματα, ενώ το δάπεδο θα είναι επίσης ξύλινο.

Οι ηλεκτρολογικές και υδραυλικές εγκαταστάσεις ενσωματώνονται κατά την εκτύπωση

Ένα ακόμη πλεονέκτημα της τεχνολογίας είναι ότι οι ηλεκτρολογικές εγκαταστάσεις, οι σωληνώσεις και οι ενισχύσεις μπορούν να ενσωματώνονται κατά τη διάρκεια της εκτύπωσης, χωρίς να απαιτείται μεταγενέστερο σκάψιμο των τοίχων. Παράλληλα χρησιμοποιούνται ίνες σιζάλ, καλάμια και άλλες φυτικές ίνες που αυξάνουν την αντοχή του υλικού σε εφελκυσμό, ενώ ο πηλός λειτουργεί κυρίως υπό θλίψη.

Η αντοχή στη βροχή και οι προκλήσεις της ζέστης

Ένα από τα συχνότερα ερωτήματα αφορά τη συμπεριφορά του πηλού απέναντι στη βροχή. Σύμφωνα με τον Gore, τα μέχρι σήμερα αποτελέσματα είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά.

Ένας μικρότερος δοκιμαστικός θόλος παρέμεινε χωρίς εξωτερική επένδυση για περίπου έξι μήνες εκτεθειμένος στις καιρικές συνθήκες και, όπως ανέφερε, άντεξε ακόμη και σε μια χρονιά με έντονες βροχοπτώσεις. Όπως εξήγησε, η βροχή προκαλεί μόνο μικρή επιφανειακή φθορά, χωρίς να απορροφάται σημαντική ποσότητα νερού από το υλικό.

Αντίθετα, η υπερβολική ζέστη αποτελεί μεγαλύτερη πρόκληση, καθώς μπορεί να προκαλέσει πολύ γρήγορο στέγνωμα και εμφάνιση ρωγμών. Για τον λόγο αυτό εφαρμόζονται διαδικασίες διαβροχής κατά τα κρίσιμα στάδια της κατασκευής.

Περίπου 100 ώρες καθαρής εκτύπωσης για μια κατοικία

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του λογισμικού, η εκτύπωση του θόλου απαιτεί από 100 έως 110 καθαρές ώρες λειτουργίας της μηχανής. Ωστόσο, η πραγματική διάρκεια εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα των υλικών, τις καιρικές συνθήκες και τον αριθμό των εργαζομένων.

Σήμερα οι εργασίες πραγματοποιούνται για τέσσερις έως πέντε ώρες ημερησίως, καθώς, όπως εξηγεί ο Gore, η ομάδα εργάζεται στον ελεύθερο χρόνο της και χωρίς επιπλέον βοηθούς. Μετά την ολοκλήρωση της εκτύπωσης θα ακολουθήσουν οι τελικές εγκαταστάσεις, οι επενδύσεις και οι εργασίες ολοκλήρωσης.

Στόχος η μαζική παραγωγή κατοικιών από πηλό

Καθώς το έργο εξελίσσεται, οι δημιουργοί του διαπιστώνουν ότι η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για την εκτύπωση αεραγωγών, καμινάδων, εστιών θέρμανσης, εντοιχισμένων επίπλων, ζαρντινιέρων και άλλων αρχιτεκτονικών στοιχείων. Ωστόσο, ο βασικός στόχος παραμένει η συμβολή στην αντιμετώπιση της στεγαστικής κρίσης.

«Η ιδέα μας είναι να κατασκευάσουμε περισσότερες μηχανές, να εκπαιδεύσουμε ανθρώπους στη χρήση τους και να εκτυπώσουμε πολλές κατοικίες», δήλωσε ο Gore. Όπως καταλήγει, η φιλοδοξία του είναι να καταστήσει τη βιοκατασκευή με πηλό μια βιώσιμη, οικονομικά ανταγωνιστική και ευρέως προσβάσιμη λύση, μειώνοντας την ανάγκη για εξειδικευμένη χειρωνακτική εργασία και περιορίζοντας σημαντικά τον χρόνο κατασκευής. «Θέλουμε ο πηλός να αποκτήσει τη θέση που του αξίζει και να πάψει να θεωρείται κάτι σπάνιο ή πολυτελές», καταλήγει.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Ο Μπραντ Πιτ ζητά πρόσβαση στις φορολογικές δηλώσεις της Αντζελίνα Τζολί