Как живется в доме, напечатанном на 3D-принтере: визит на экологичное производств в штате Мэн

Команда специалистов из штата Мэна напечатала дома на 3D-принтере из перерабатываемого материала. Это может изменить правила игры в отношении климата и жилищного кризиса, сообщает DW.

Фото: IStock

Когда Марк Визендангер увидел лодку длиной почти 8 метров и весом более 2000 килограммов, построенную на 3D-принтере в Университете штата Мэн, он задался вопросом: «Если им удалось напечатать лодку, могут ли они напечатать дом?»

Как директор по развитию некоммерческой организации по финансированию жилищного строительства MaineHousing, Визендангер помогает финансировать строительство доступного жилья в северо-восточном американском штате Мэн.

Он говорит, что у них ощущалась острая нехватка жилья: штату требовалось около 20 000 квартир для семей с низкими доходами — отчасти из-за замедления строительства после Великой рецессии в конце 2000-х годов.

По теме: В продажу поступил робот-помощник: он может готовить, убирать, охранять дом и работать на производстве

Поэтому Визендангер решил связаться с человеком, стоящим за проектом строительства лодок, по поводу возможности создания недорогих и экологически чистых домов с помощью 3D-принтера.

Новый подход

Первоначально Хабиб Дагер, инженер лодки, был обеспокоен ограничениями технологии печати 3D-домов. Дагер, исполнительный директор Центра передовых структур и композитов в Университете штата Мэн, знал, что создание «более возобновляемого, более пригодного для вторичной переработки и более гибкого» дома потребует нового подхода.

Понадобилось несколько лет, чтобы понять, каким будет этот подход. Ключевым фактором стало открытие семи целлюлозно-бумажных заводов в штате Мэн. Это означало, что существует множество местных древесных отходов, ожидающих использования.

Инженер и его команда увидели возможность превратить отходы в строительный материал для 3D-печати, для чего в смесь добавили биопластиковый связующий агент, изготовленный из кукурузы. Он скрепил опилки.

Следующей проблемой было то, что масштаб проекта требовал строительства крупнейшего в мире полимерного 3D-принтера. Его длина 18,3 м, ширина 6,7 м и высота 3 м. Представьте себе две направляющие, которые идут параллельно друг другу и имеют длину примерно как четыре автомобиля среднего размера.

В ноябре 2022 года был готов первый прототип небольшого 3D-печатного дома с гостиной, спальней, кухней и ванной.

Поверхности изготовили из слоистого биоматериала, сделанного из опилок, который создает впечатление цельной древесины. Это контрастирует с существующими печатными домами из бетона, имеющими тенденцию быть квадратными и серыми.

На создание так называемого BioHome ушло около трех недель. Он был распечатан из четырех модулей и повторно собран на месте примерно за полдня.

Прототип пережил год экстремальной погоды на севере США, которая включала холод до -42,7 градуса, обильный снегопад, ураганы и проливные дожди.

Между тем продолжающаяся пандемия COVID усугубила жилищный кризис, для решения которого был разработан дом, напечатанный на 3D-принтере. Наличие 20 000 дополнительных квартир для сдачи в аренду оказалось недостаточным, поскольку жители крупных городов, таких как Нью-Йорк, начали мигрировать в более дешевые, скорее сельские районы, такие как Мэн.

Население штата (около 1,3 миллиона человек) за два года выросло более чем на 25 000. Это оказало дальнейшее давление на жилищный фонд. Цены на недвижимость во многих районах выросли минимум на 30%. Вскоре Визендангер пересмотрел потребности штата в жилье и подсчитал, что к концу десятилетия потребуется примерно 84 000 единиц жилья для всех уровней дохода.

Это поставило перед командой BioHome задачу быстрого расширения производства.

Наращивание производственных мощностей

Строительный потенциал биодома уже имеет преимущество перед бетонным, напечатанным на 3D-принтере, потому что в штате Мэн 6 месяцев слишком холодно, чтобы строить из бетона.

Хотя изначально на печать прототипа ушло около трех недель со скоростью 9 кг материала в час, к осени 2023 года эта цифра выросла до 226 кг в час.

При такой скорости и при совместной работе двух печатающих головок Центр композитов теоретически мог бы напечатать дом примерно за 48 часов.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке – читайте все это на ForumDaily New York

Прогнозируемая коммерческая стоимость напечатанного дома составит около $40 000, поскольку древесная мука и биопластик относительно дешевле.

И, в отличие от обычного жилищного строительства, 3D-печать сокращает значительную часть затрат на рабочую силу — это преимущество на фоне нехватки рабочих рук в строительном секторе, что тоже затрудняет создание доступных домов.

По словам Дагера, углеродный след строительства BioHome примерно на 30% ниже, чем у дома, построенного традиционным способом. Это был важный аспект проекта, поскольку, по данным Программы ООН по окружающей среде, в 2021 году на строительство пришлось почти 40% всех выбросов CO2.

Но проекту предстоит преодолеть несколько препятствий, прежде чем он сможет пойти в массовое производство, в том числе тестирование того, как материалы реагируют на различные климатические условия.

Несмотря на проблемы, защитник жилищного права Визендангер вдохновлен потенциалом расширения этих композитных домов из дерева и смолы, напечатанных на 3D-принтере.

«Мне нравится, что они полностью пригодны для вторичной переработки и не оказывают большого воздействия на окружающую среду, — сказал Марк Визендангер. — Они будут суперизолированными и дешевыми. В конечном итоге эти дома будут выглядеть круто».

Читайте также на ForumDaily:

Expedia обнародовала лучшие дни для бронирования дешевых авиабилетов и другие лайфхаки экономных путешествий

Житель Нью-Гэмпшира 20 лет притворялся, что нуждается в инвалидной коляске: он получил $660 000 пособий

65 убийств за 4 недели: Госдеп советует американцам не посещать Ямайку

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.