Plastični kompoziti – od boce do zgrade

Vrijeme čitanja: 4 min

Uvod

Cijeli se svijet teško bori s otpadom koji se beskonačno gomila, zagađuje planet i ugrožava sve živo na Zemlji. Najpogubnija je odbačena plastika koje se dosad nakupilo osam gigatona pa zagađuje oceane, rijeke, okoliš i gradove u koje hrli sve više ljudi iz ruralnih predjela. Kako rastu potrebe za stanovima, gradi se puno i sve brže pa učestalo nedostaje građevinskog materijala. Ta dva složena i naizgled nepovezana problema teško opterećuju sve zemlje, no znanstvenici su pomoću naprednih tehnologija gradnje i novih metoda recikliranja plastike ipak došli do zajedničkog rješenja. Reciklirana plastika obrađuje se u sekundarni proizvod i ugrađuje u kompozitne građevinske materijale i komponente.

Drugi život plastike

Istraživači procjenjuju da će do 2050. godine u svijetu trebati oko milijardu novih stanova. Kad se samo pomisli koliko bi pritom bilo potrebno drvene građe, morali bismo potpuno iskrčiti površinu triput veću od amazonske prašume. Ali ne – kaže AJ Perez, istraživač u MIT-ovom Uredu za inovacije – ako recikliranu plastiku preradimo u lakše, izdržljivije i održivije građevinske proizvode.

Istraživači iz grupe MIT HAUS (Home Architecture for Universal Sustainability – za univerzalno održivu arhitekturu), autori inovacijske metode recikliranja plastike bez vode, osnovali su tvrtku Atlas Building Composites, koja je razvila inovativnu tehnološku metodu za proizvodnju izdržljivih rađevinskih materijala i dijelova. Njihova je ideja da plastični otpad rješavaju na koristan način pretvarajući ga u trajne građevinske kompozite koji se ugrađuju u temelje, zidove, prozore, terase, krovove… Kompozitni materijal je materijal napravljen spajanjem dva ili više različitih materijala kako bi se dobila svojstva koja pojedinačni materijali sami nemaju.

Osmislili su proizvodni sustav Atlas Factory Stack  gdje se kompozitni materijal od recikliranog polietilen-tereftalata, dobivenog uglavnom iz odbačenih boca za piće, miješa sa staklenim vlaknima kako bi se postigla čvrstoća veća od one koju ima drvo. Zatim se granule od te smjese – kao kompozitna tinta – ubace u veliki 3D pisač gdje se ispisuju dijelovi poput greda, stupova i nosača za podove, zidove, krovove, stropove i ostalo. Kako bi provjerili izdržljivost tih kompozita, atlasovci su ispisali četiri grede duljine 2,4 m, visine 30 cm i širine oko 2,5 cm pri čemu je ispis svake trajao oko 13 minuta. Zatim su ih postavili paralelno, kao kod tradicionalnih drvenih konstrukcija  te ih pričvrstili vijcima za šperploču simulirajući od njih podni okvir. Nakon toga opteretili su pod vrećama s pijeskom i betonom te mjerili stupanj ugiba greda pod opterećenjem. Grede koje su lakše, dugotrajnije i održivije od drvenih izdržale su teret do 136 kg  što je znatno iznad standarda za dopušteni ugib.

Odbili su ideju o gradnji megatvornica i masovnoj proizvodnji u Kini jer to nije dobro ni za planet niti za ljude – stvara se znatno veći ugljični otisak, roba se otprema na daljinu, što je skupo, a otvara se premalo radnih mjesta. Atlasovci žele lokalizirati proizvodnju kako bi koristila manjim zajednicama. Plastike ima posvuda, traje mnogo duže od drva, pogotovo tamo gdje dolazi u dodir s tlom ili vodom, što je dodatna ekološka prednost. Predlažu da  se postave transportni kontejneri za skupljanje prljavih boca koje se mogu usitnjavati standardnom tehnologijom i pripremati za proizvodnju. Sustav Atlas Factory Stack može proizvesti strukturne građevinske elemente za jednu malu kuću dnevno uz niže troškove nego što to omogućuje injekcijsko prešanje. Takva je proizvodnja znatno fleksibilnija, praktičnija i može funkcionirati diljem svijeta, a lagani printani dijelovi mogu se i lako prevoziti na manje razdaljine.  AJ Perez i ostali osnivači Atlas Factory Stacka već pregovaraju s međunarodnim franšiznim partnerima da se taj proizvodni sustav implementira diljem svijeta.

Plastični mramor – Karlite

Nizozemsku tvrtku Plasticiet osnovali su u Rotterdamu dizajneri Marten van Middelkoop i Joost koji vide plastiku kao dragocjen materijal pa su odlučili iskoristiti lokalni plastični otpad da od njega stvore nešto vrijedno, trajno i oku ugodno. Inspirirali su ih uzorci mramora i sinula im je ideja da od tog korisnog otpada osmisle obloge koje se mogu primijeniti kao građevinski materijal u dizajnu interijera, ali i za izradu namještaja i mnoge druge namjene. Udružili su se s nizozemskim reciklažnim tvrtkama te su od recikliranog polikarbonata kreirali i počeli proizvoditi Karlite ploče, koje su izdržljive, dugotrajne i estetski dotjerane. Vodootporne su, stabilne na temperaturu do 120°C i prema klasifikaciji zapaljivosti samogasive.

Proizvode se u standardnom formatu 1060 x 1060 mm, a debljina im je19 mm tako da su samonosive i ugrađuju se bez podloge. Proizvode se u sedam pastelnih tonova, a svaka se ploča završno obrađuje ručno pa su ujedno i unikatne. Karlite je idealan za uređenje stambenih interijera, ureda i ostalih unutrašnjih prostora.

Uz Karlite ploče valja spomenuti i kolekciju pločica Mother of Pearl koje su dokaz da se vizualna svojstva kamena mogu vjerno prenijeti i na proizvode izrađene od otpadnog materijala. Te su pločice djelo vještih majstora jer se izrađuju ručno, a namijenjene su uređenju luksuznih prostora poput novootvorene trgovine Jil Sandera u Tokiju gdje su sve površine prekrivene mekim, zemljanim tonovima. U Plasticietu ističu da žele dokazati kako reciklirani materijali mogu uza sve kvalitete biti ne samo ekološki nego i izuzetno pogodni za vrhunski dizajnirane proizvode. To se i potvrdilo prošle godine kad su dobili nizozemsku nagradu za dizajn.

I beton voli plastiku

Beton je materijal koji se nakon vode najčešće troši na planetu. Njegovom proizvodnjom emitira se oko 4,5 posto ugljičnog dioksida pa je cementna industrija jedan od najjačih zagađivača. Dakako, sad i tu u pomoć priskače znanost. Michael Short, docent MIT-ovog Odsjeka za nuklearnu znanost i inženjerstvo i njegov studentski tim osmislili su novu tehnologiju za proizvodnju betona. Prema njihovoj studiji, odbačene plastične boce mogle bi se iskoristiti za gradnju čvršćih i fleksibilnijih betonskih konstrukcija u zgradarstvu, cestogradnji, mostogradnji i drugdje.

Iako je već bilo pokušaja da se u cementnu smjesu dodaje plastika ona je loše utjecala na čvrstoću betona pa je MIT-ov tim nastavio istraživanja dok nisu uspjeli dokazati da izlaganje plastike gama-zračenju mijenja njezinu kristalnu strukturu, uz napomenu da takva vrsta zračenja nije radioaktivna i ne ostavlja nikakve tragove. Dapače, tijekom ispitivanja su primijetili da jače ozračena plastika daje bolji rezultat. Dosad je dokazano kad se ozračena plastika  pomiješa s portlandskim cementom i letećim pepelom dobiva se za 15 posto čvršći beton. Ipak, istraživači napominju da su potrebna daljnja istraživanja kako bi prilagodili smjesu i optimizirali proces ozračivanja za postizanje još boljih rezultata.

Ta nova tehnologija koja se i dalje razvija već sad ima brojne prednosti, osim otpada smanjuje se količina potrebnog cementa, potrebna energija i emisija ugljičnog dioksida, a beton osim jače čvrstoće ima bolju zvučnu i toplinsku izolaciju.

Zaključak

Širenje plastičnog otpada glavni je uzrok sve većeg onečišćenja vode i tla, što negativno utječe na faunu, bioraznolikost i zdravlje ljudi, a narušuje i izgled okoliša i naseljenih predjela.To potiče istraživače da iskoriste što više plastičnog otpada pri proizvodnji kompozitnih materijala. Konkretno, istraživači u području graditeljstva   već su dokazali da je plastični otpad široko upotrebljiv u zgradarstvu i proizvodnji betona čime se može znatno pridonijeti uštedi energije, smanjiti potrošnja prirodnih resursa i poboljšati kvaliteta građevina tijekom njihovog životnog vijeka.

Lidija Orešković, rujan 2026.

Je li vam ovaj tekst pomogao?
Dislike 0
Pogleda: 5