농업에서

농업 폐기물 관리를 위한 효과적이고 가치 있는 솔루션을 찾는 것은 연구자들에게 영감을 주는 도전이었습니다. 대두 생산 잔여물, 옥수수 속대, 짚, 해바라기 씨, 셀룰로오스 등 단일 재배의 부산물은 종종 토양 퇴비로 사용되거나 동물 사료로 사용되거나 폐기물을 줄이고 환경을 완화하기 위해 에너지로 전환되기도 합니다. 농업 활동과 관련된 영향. 예를 들어, 사탕수수 생산은 상당한 양의 부산물을 생성하는데, 이는 연간 20억 톤의 사탕수수 생산에서 총 약 6억 톤의 사탕수수 섬유 폐기물에 해당합니다. 이 부산물은 지속 가능성과 구조적 효율성을 결합한 건축 자재를 제공함으로써 콘크리트 및 벽돌과 같은 에너지 집약적 건물 시스템을 대체할 수 있는 유망한 잠재력을 가지고 있습니다.

이러한 관점을 염두에 두고 University of East London(UEL)은 Grimshaw Architects 및 제조업체인 Tate & Lyle Sugar와 협력하여 Sugarcrete™라는 혁신적인 건축 자재를 개발했습니다. 이 프로젝트의 목표는 사탕수수의 생물학적 부산물을 재활용하여 지속 가능한 건축 솔루션을 모색하는 것입니다. 이를 통해 건설 산업의 탄소 배출량을 줄이는 동시에 이러한 건축 자재의 생산 및 구현 과정에서 사회적, 환경적 지속 가능성을 우선시하는 것입니다.

"Sugarcrete™의 주요 혁신은 생체 재료가 구조적 성능이 낮다는 확립된 오해에 도전하고 자립할 수 있을 만큼 구조적 강도가 충분한 재료를 만드는 것입니다."라고 수석 건축 교수인 Armor Gutierrez Rivas는 말합니다. "이 프로젝트는 이스트 런던 대학교(UEL) 건축학 석사 과정에서 지역 문제를 해결하는 혁신적인 건축 솔루션 사용에 관한 교육을 통해 얻은 연구의 일환으로 시작되었습니다. 작업하는 동안 Royal Docks의 Silver Town 재개발 제안에 대해 우리는 해당 지역의 기존 산업 구조와 협력하여 Tate & Lyle의 설탕 생산에서 발생하는 부산물을 포함하여 부산물을 건물 대안으로 보기 시작했습니다. 초기 탐사를 테스트하고 최적화했습니다. 지속 가능성 연구소(SRI)의 최첨단 시설을 사용하고 나중에 Grimshaw의 건축가 및 AKT II의 엔지니어와의 창의적인 파트너십을 통해 Sugarcrete™ Slab으로 구현되었습니다."

기본적으로 Sugarcrete™는 사탕수수와 미네랄 바인더를 결합하여 만들어집니다. 최종 제품은 기존 벽돌보다 가볍고 탄소 배출량은 15~20%에 불과합니다. 전 세계 사탕수수 생산의 30%에 해당하는 부분을 사용하는 Sugarcrete™는 전통적인 벽돌 산업을 완전히 대체하여 10억 8천만 톤의 CO2(전 세계 이산화탄소 생산량의 3%에 해당)를 절약할 수 있는 잠재력을 갖습니다. 사탕수수는 성장 속도가 빠르고 CO2를 바이오매스로 전환하는 데 있어 임업보다 최대 50배 더 ​​효율적이므로 순 배출 제로 달성을 위한 최우선 소재입니다. 또한 구조적 특성이 좋고 단열성, 내화성, 비숙련 노동력 사용이 용이하고, 구성이 단순하여 공급망이 단순화된 장점이 있다.

UEL 지속 가능성 연구소 연구원 Bamdad Ayati에 따르면 "Sugarcrete™ 생산 공정은 매우 간단하며 기존의 콘크리트 블록 제조와 유사합니다. 여기에는 재료 비율 조정, 혼합, 주조 및 건조/경화가 포함됩니다. 결합제 구성 요소는 광물입니다. 다른 건축 자재와 마찬가지로 대규모 생산 문제는 수분 함량, 입자 크기, 원치 않는 불순물 등의 측면에서 원료 공급원료의 가변성과 관련이 있습니다."

개발팀은 글로벌 건축 회사인 Grimshaw와 협력하여 제품 적용을 위한 새로운 가능성을 탐구하기 위해 인터로킹 기하학 개념을 통합했습니다. 1699년 프랑스 엔지니어 Joseph Abeille가 발명하고 특허를 받은 이 연동 방법은 1739년 Amédée François Frézier에 의해, 1737년 Truchet의 Traité de Stéréotomie에 의해 재검토되었습니다. 이후 21세기에 Yuri Estrin, Arcady를 포함한 다양한 연구팀에 의해 개발되었습니다. 디스킨(Dyskin)과 주세페 팔라카라(Giuseppe Falacara); 마이클 와이즈만; 엔지니어 Maurizio Brocato와 함께 AAU Anastas 건축가. 이 개념은 'Sugarcrete™ 슬래브'라고 불리는 분리 가능하고 재사용 가능하며 내화성 복합 바닥 슬래브를 만들기 위해 Sugarcrete에 적용되었습니다. 이는 신규 및 기존 구조물에서 구현, 해체 또는 확장할 수 있는 혁신적인 건설 솔루션 개발을 목표로 하는 일련의 프로토타입의 일부입니다.