Πηγή: Πανεπιστήμιο του UMaine των ΗΠΑ. https://umaine.edu/ Απόδοση - επιμέλεια: Γιάννακας Ιωάννης | Εκδόσεις eWood.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση (3D printing), ως μια από τις θεμελιώδεις τεχνολογίες της σημερινής 4ης Βιομηχανικής Επανάστασης, βλέπουμε πως αρχίζει να αναπτύσσεται ραγδαία και να μπαίνει για τα καλά στη ζωή και στη καθημερινότητα όλης της ανθρωπότητας.
Με εκατοντάδες εφαρμογές σε πολλούς τομείς, σήμερα με τη συγκεκριμένη τεχνολογία, κατασκευάζονται (εκτυπώνονται) ταχύτερα και φθηνότερα απίστευτα αντικείμενα και προϊόντα, που λίγα χρόνια πριν δεν θα μπορούσαμε να φανταστούμε.
Κοσμήματα, υποδήματα, εξαρτήματα διαφόρων εφαρμογών, γέφυρες, σπίτια από μπετόν, σκάφη, μικροαντικείμενα καθημερινής χρήσης, μέχρι δέρμα και προσθετικά μέλη για τον ιατρικό τομέα, ακόμη δε και τρόφιμα, είναι μερικά από τα ελάχιστα αντικείμενα και προϊόντα που μπορούν να παραχθούν σήμερα μέσω της τρισδιάστατης εκτύπωσης, με τη λίστα να διευρύνεται συνεχώς.
Εφαρμογές της τρισδιάστατης εκτύπωσης για προϊόντα που κατασκευάζονται με βασικό υλικό το ξύλο, είχαμε δει και θαυμάσει προσφάτως, όπως τη συλλογή χρηστικών ξύλινων αντικειμένων Vine της αμερικάνικης Forust, αλλά αυτή τη φορά βλέπουμε έκπληκτοι να προστίθεται στη λίστα της 3D εκτύπωσης και η κατασκευή ενός ολοκληρωμένου σπιτιού από υπολείμματα ξύλου!
«Εκτύπωση» ολοκληρωμένου σπιτιού από υπολείμματα ξύλου και βιολογικές ρητίνες!
Στις 21 Νοεμβρίου 2022, το τμήμα Advanced Structures and Composites Center – Κέντρο Προηγμένων Κατασκευών και Σύνθετων Υλικών – (ASCC) του Πανεπιστημίου UMaine των ΗΠΑ, παρουσίασε στο κοινό ένα πρωτοποριακό και καινοτόμο σπίτι, το BioHome3D που έρχεται να φέρει επανάσταση στη δόμηση.
Είναι το πρώτο σπίτι παγκοσμίως, που οι τοίχοι, τα δάπεδα και η οροφή του, είναι όλα κατασκευασμένα με την τεχνολογία της τρισδιάστατης εκτύπωσης και μάλιστα με 100% βιολογικά και ανακυκλώσιμα υλικά όπως είναι οι ίνες και το πριονίδι ξύλου, σε συνδυασμό με βιο-ρητίνες, όλα προερχόμενα από βιώσιμες πηγές.
Πρόκειται για ένα σπίτι 56 m2 το οποίο αποτελείται από ένα απλό υπνοδωμάτιο, ένα μπάνιο και έναν ενιαίο χώρο κουζίνας και καθιστικού.
Το πρωτότυπο σπίτι BioHome3D είναι πλήρως ανακυκλώσιμο και εξαιρετικά μονωμένο με 100% ξύλινη μόνωση και προσαρμόσιμες τιμές R, που σημαίνει πως η αντίσταση στην αγώγιμη ροή θερμότητας μπορεί να προσαρμοστεί, τα δε κατασκευαστικά απόβλητα που παρήχθησαν κατά τη ολοκλήρωση του, ήταν σχεδόν ανύπαρκτα λόγω της ακρίβειας που χρησιμοποιεί η διαδικασία της τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για την εκτύπωση του BioHome3D προέρχονται από ίνες και πριονίδια ξύλου, τα οποία είναι υπολείμματα που δημιουργούνται κατά την επεξεργασία του ξύλου, κυρίως στα πριστήρια ξύλου όπου και απαντώνται σε μεγάλες ποσότητες.
Τα υπολείμματα αυτά αναμειγνύονται μαζί με ένα συνδετικό βιο-υλικό προερχόμενο από ρητίνη καλαμποκιού και στη συνέχεια, με τη βοήθεια μιας θερμαντικής πηγής (κυρίως δέσμη λέιζερ) λιώνουν, για να παραχθεί το τελικό ρευστό υλικό που χρησιμοποιεί ο 3D εκτυπωτής.
Σε δηλώσεις του ο Δρ Habid Dagher, εκτελεστικός διευθυντής του ASCC, ανέφερε:
Σε αντίθεση με τις υπάρχουσες τεχνολογίες, ολόκληρο το BioHome3D, συμπεριλαμβανομένων των δαπέδων, των τοίχων και της οροφής του, κατασκευάστηκε μέσω της τρισδιάστατης εκτύπωσης.
Όλα τα βιοϋλικά που χρησιμοποιήθηκαν, είναι 100% ανακυκλώσιμα και έτσι τα δισέγγονά μας μπορούν να ανακυκλώσουν πλήρως το BioHome3D.
Το BioHome3D εκτυπώθηκε σε τέσσερις ενότητες και στη συνέχεια μεταφέρθηκε στο χώρο επίδειξης και συναρμολογήθηκε σε μισή ημέρα.
Χρειάστηκε μόνο ένας ηλεκτρολόγος και μόλις δύο ώρες εργασίας για να αποπερατωθούν πλήρως όλες οι ηλεκτρικές του εγκαταστάσεις, χρόνος που μέχρι σήμερα απέχει κατά πολύ από κάθε παραδοσιακή μέθοδο κατασκευής.
Το όλο εγχείρημα για την κατασκευή του BioHome3D χρηματοδοτήθηκε από το πρόγραμμα Hub and Spoke του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, μεταξύ του Εθνικού Εργαστηρίου του UMaine και του κορυφαίου ερευνητικού ιδρύματος στον κόσμο Oak Ridge National Laboratory (ORNL) και για την υλοποίηση του συνεργάστηκαν επίσης η MaineHousing (Στεγαστική υπηρεσία της Πολιτείας Maine) και η επενδυτική εταιρεία Maine Technology Institute (MTI).
Το BioHome3D ουσιαστικά σχεδιάστηκε για να δώσει λύσεις στη στεγαστική κρίση που βιώνουν σήμερα οι ΗΠΑ και ειδικά η Πολιτεία του Maine και να καλύψει τις ανάγκες στέγασης ατόμων χαμηλού εισοδήματος, αποτελώντας έτσι μια οικονομικά προσιτή πρόταση.
Θα πρέπει να σημειωθεί πως σήμερα οι ΗΠΑ αντιμετωπίζουν σοβαρή έλλειψη οικονομικά προσιτών κατοικιών. Ο Εθνικός Συνασπισμός Κατοικίας Χαμηλού Εισοδήματος αναφέρει ότι σε εθνικό επίπεδο, υπάρχει ανάγκη για περισσότερες από επτά (7) εκατομμύρια οικονομικά προσιτές κατοικίες.
Μόνο στη Πολιτεία Maine, το έλλειμμα ανέρχεται σε 20.000 κατοικίες και αυξάνεται κάθε χρόνο, σύμφωνα με το Maine Affordable Housing Coalition. Σχεδόν το 60% των ενοικιαστών χαμηλού εισοδήματος στο Maine ξοδεύουν περισσότερο από το ήμισυ του εισοδήματός τους για στέγαση.
Αυτή η απαράδεκτη κατάσταση επιδεινώνεται από τη διπλή πρόκληση της έλλειψης εργατικού δυναμικού και των αυξήσεων των τιμών των υλικών που οφείλονται στην αλυσίδα εφοδιασμού.
Η κυβερνήτης της πολιτείας Maine, Janet Mills δήλωσε σχετικά:
Με το καινοτόμο BioHome3D, το Advanced Structures and Composites Center του UMaine σκέφτεται δημιουργικά για το πώς μπορούμε να αντιμετωπίσουμε την έλλειψη στέγης, να ενισχύσουμε τη βιομηχανία δασικών προϊόντων μας και να προσφέρουμε στους ανθρώπους ένα ασφαλές μέρος για να ζουν ώστε να μπορούν να συνεισφέρουν στην οικονομία μας.
Παρόλο που πρέπει να γίνουν ακόμη περισσότερα, η σημερινή εξέλιξη είναι ένα θετικό βήμα προς τα εμπρός, ένα βήμα που ήμουν υπερήφανη που υποστήριξα μέσω του Maine Jobs & Recovery Plan και του προϋπολογισμού της πολιτείας μου.
Εκφράζω τα συγχαρητήριά μου και τις ευχαριστίες μου στο Πανεπιστήμιο του Maine και τους εταίρους του και ανυπομονώ να συνεχίσω να αντιμετωπίζω αυτά τα προβλήματα της στέγης με καινοτόμες λύσεις.
Αντίστοιχες ήταν και οι δηλώσεις του Daniel Brennan, διευθυντή της MaineHousing ο οποίος ανέφερε:
Η ιδέα ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε οικιστικές μονάδες σε ένα κλάσμα του χρόνου με ένα επίσης κλάσμα του εργατικού δυναμικού, είναι μια αποτελεσματικότητα που δεν έχουμε ξαναζήσει.
Θα επεκτείνει εκθετικά τους πολύτιμους πολιτειακούς και ομοσπονδιακούς πόρους μας και το πιο σημαντικό, θα προσφέρει γρήγορες λύσεις στο στεγαστικό πρόβλημα της πολιτείας μας, σε όσους έχουν πράγματι μεγάλη ανάγκη.
Το Advanced Structures and Composites Center (ASCC), είναι ένα κορυφαίο διεπιστημονικό κέντρο έρευνας, εκπαίδευσης και οικονομικής ανάπτυξης, που περιλαμβάνει επιστήμες υλικών, προηγμένη κατασκευή και μηχανική σύνθετων υλικών και κατασκευών. Στεγασμένο σε ένα χώρο 9.300 τετρ. μέτρων διαπιστευμένο κατά ISO-17025, το κέντρο έχει αναγνωριστεί σε εθνικό και διεθνές επίπεδο για ερευνητικά προγράμματα αιχμής, που οδηγούν και επηρεάζουν νέες βιομηχανίες, όπως υπεράκτια αιολική και θαλάσσια ενέργεια, αστικές υποδομές, σύνθετα υλικά με βιολογική βάση, μεγάλες τρισδιάστατες εκτυπώσεις, συστήματα προστασίας στρατιωτών και καινοτόμες εφαρμογές που σχετίζονται με την άμυνα.
Το ASCC διαθέτει σήμερα τον μεγαλύτερο τρισδιάστατο εκτυπωτή στον κόσμο, ο οποίος, το 2019 παρήγαγε το μεγαλύτερο 3D εκτυπωμένο σκάφος στον κόσμο.
Το πρωτότυπο σπίτι BioHome3D σήμερα βρίσκεται προς το παρόν έξω από το Κέντρο Προηγμένων Δομών και Σύνθετων Υλικών (ASCC) του Πανεπιστημίου του Maine, εξοπλισμένο με αισθητήρες για θερμική, περιβαλλοντική και δομική παρακολούθηση, καθώς και για να δοκιμαστεί πώς το σπίτι αποδίδει ενεργειακά κατά τη διάρκεια ενός χειμώνα στην Πολιτεία Maine.
Τα δεδομένα που θα συλλέξουν μέσω των αισθητήρων οι ερευνητές, θα χρησιμοποιηθούν για να δώσουν πληροφορίες ώστε να βελτιώσουν τα μελλοντικά σχέδια κατασκευής παρόμοιων σπιτιών, που θα εκμεταλλεύονται στο μέγιστο την ενεργειακή τους απόδοση και θα είναι προσαρμόσιμα στις αισθητικές προτιμήσεις των ιδιοκτητών.
Δείτε το BioHome3D στο YouTube.
