Betonun ve Tuğlanın Yerini Alan Sürdürülebilir Sugarcrete Blokları

Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
Mimarlık stüdyosu Grimshaw ve Doğu Londra Üniversitesi şeker kamışı yan ürünü küspeden yapılan, birbirine kenetlenen bir şekle sahip biyomateryal yapı bloku Sugarcrete'i yaratmak için iş birliği yaptı. Sugarcrete tuğla ve betona alternatif olarak düşük maliyetli ve düşük karbonlu yeniden kullanılabilir bir inşaat malzemesi olarak geliştirilmiş. Malzemenin konsepti, tasarımı ve imalatı Kıdemli Mimarlık Öğretim Görevlisi Armor Gutierrez Rivas, Sustainability Research Institute Eş Direktörü Alan Chandler ve Araştırma Görevlisi Bamdad Ayati de dahil olmak üzere Doğu Londra Üniversitesi (UEL) personeli ve üyeleri tarafından yürütüldü.

UEL ekibi malzemeyi Grimshaw Mimarı Elena Shilova ve Grimshaw Tasarım Teknolojisi Direktörü Andy Watts ile birlikte ve şeker markası Tate & Lyle Sugars'ın desteğiyle geliştirdi. Sugarcrete ekibine göre şeker kamışı üretim hacmi bakımından dünyanın en büyük ürünü ve dünya çapında yılda yaklaşık iki milyar ton üretilir. Bunun 600 milyon tonu yan ürün olarak lifli küspe oluşturur. 

Küspe dört kat daha hafif ve geleneksel tuğlaların karbon ayak izinin yüzde 15 ila 20'sine sahip olacak şekilde tasarlanan Sugarcrete malzemesini oluşturmak için mineral bağlayıcılarla karıştırıldı. Araştırma ekibine göre bu malzeme aynı zamanda betondan daha ucuz ve karbon emisyonu 20 kat daha düşük. Sugarcrete ekibi "Dünya küspe üretiminin yalnızca yüzde 30'unu kullanan Sugarcrete geleneksel tuğla endüstrisinin yerini tamamen alabilir ve küresel karbon üretiminin yüzde üçü olan 1,08 milyar ton karbon'luk potansiyel bir tasarruf sağlayabilir. Neyle inşa ettiğimiz, karbonu nasıl hapsettiği ve daha da önemlisi üretim ve dağıtımından kimin fayda sağladığı Sugarcrete'in araştırma planının temelini oluşturuyor." dedi.

Grimshaw'daki mimarlar, Fransız mühendis John Abeille'in 1699 tarihli düz tonozlu çatı kaplama tasarımından esinlenerek malzemeyi birbirine kenetlenen bloklar halinde şekillendirmek için kullanılan konik kenarlı çok yüzlü bir şekil geliştirdi. Birbirine kenetlenen modüller alternatif yönlerde düzenlenmiş ve harca ihtiyaç duymadan üç metreye kadar yayılabilen modüler bir döşeme plakası olan Sugarcrete Slab'ı oluşturmak için çevre bağlarıyla bir arada tutulmuş.

Robotik üretim ve artırılmış gerçeklik (AR) teknolojisi kullanılarak bloklar, birden fazla projede yeniden kullanılabilmeleri için kolayca inşa edilip sökülebilecek şekilde tasarlandı. Sugarcrete malzemesi ayrıca yalıtım özelliklerine sahip ve yangına dayanıklı. Proje ekibi malzemenin yalıtım panelleri, taşıyıcı duvarlar ve yapısal zemin ve çatı plakaları için kullanılabileceğini öne sürdü.

Sugarcrete ekibi "Atık bazlı malzemelerin yapısal dayanıklılık açısından daha düşük olduğuna dair yanlış kanılara meydan okuyan Sugarcrete, dolgunun ötesinde kendi kendini destekleyen yapısal uygulamalar sunabilir. Grimshaw'un birbirine kenetlenen geometrilere olan ilgisi Sugarcrete Slab adı verilen sökülebilir, yeniden kullanılabilir, yangına dayanıklı kompozit bir zemin döşemesi inşa etmek için Sugarcrete'i bir destek malzemesi olarak kullanmak için yeni fırsatlar yarattı. Karşılıklılık ve dağıtılmış kuvvetler ağı sayesinde sistem, geleneksel monolitik montajdan daha üstün bir performans sergiliyor." dedi.

Sugarcrete'in arkasındaki araştırma malzemenin dünya çapında, özellikle de şeker kamışının yerel olarak yetiştirildiği topluluklarda üretileceği umuduyla kamuya açık. 2023 Earthshot Ödülü'ne aday gösterilen proje ekibi UEL'in ticari markasını aldığı Sugarcrete malzemesini daha da geliştirmeyi planlıyor.

Ekip Dezeen'e yaptığı açıklamada "Gelecekteki yapısal testler malzemenin kesme ve gerilme kapasitesini incelemeye odaklanacak ve bu da daha sonra sistem içindeki takviye dağılımını denemek ve muhtemelen azaltmak veya açıklık kapasitesini artırmak için kullanılabilecek. Tasarım ekibi malzemenin küresel güneyde şeker kamışı hasadı yapan toplulukların yerel bağlamında canlı projelerde nasıl kullanılacağını araştırıyor. Araştırmanın bir sonraki adımları, çeşitli mahsul ve bölgelerden elde edilen yan ürün mevcudiyeti ile bağlantılı dijital araçların geliştirilmesini ve birlikte tasarlanmasını ve Sugarcrete'i küresel olarak dağıtma potansiyelini haritalayan performans kriterlerini görecek." dedi.