Ідея замінити традиційну цеглу Це питання вже деякий час хвилює інженерів, архітекторів та підприємців по всьому світу. Глиняна цегла та бетон зробили можливим сучасний міський розвиток, але їхній вплив на навколишнє середовище та енергію стали серйозною проблемою, яку більше не можна ігнорувати.
У цьому контексті з'явилися альтернативні рішення, і одне з них набуває все більшої популярності, цегла з переробленого пластикуВикористовуючи відходи, які раніше потрапляли на звалища або сміттєспалювальні заводи, різні ініціативи в Африці та Латинській Америці створюють модульні блоки, тротуари та комплексні будівельні системи, які мають на меті бути дешевшими, швидшими у складанні та, перш за все, менш забруднюючими навколишнє середовище.
Що таке цегла з переробленого пластику та чому вона набирає популярності?
Концепція проста: використовувати великі обсяги пластикових відходів (контейнери, пакети, пляшки з-під мийних засобів, промислові відходи), щоб перетворити їх на будівельні компоненти, які можуть замінити звичайну цеглу в певних сферах застосування. Ключ полягає в тому, щоб поєднати цей пластик з іншими матеріалами, такими як пісок, і піддати суміш контрольованим процесам нагрівання та пресування.
Компанії, що виробляють їх, вже працюють у Кенії, Колумбії та Бразилії. блоки, що з'єднуються, виготовлені з переробленого пластикуздатний формувати стіни, тротуари, вуличні меблі або елементи інфраструктури. Хоча кожен проект використовує свою власну формулу, у всіх випадках прагнеться баланс між механічною стійкістю, термостійкістю, швидкістю складання та економічною доцільністю.
Цей тип цегли не тільки має на меті зменшити витрати на будівництво, але й впровадити тонни пластику у виробничий цикл які наразі виключені з систем переробки. Це не чарівне рішення глобальної проблеми відходів, але воно вказує на використання з вищою доданою вартістю порівняно з іншими, більш обмеженими способами використання.
Крім того, багато з цих ініціатив містять сильну соціальну складову: Вони створюють робочі місця у вразливих громадахВони платять за зібраний пластик кооперативам та неформальним переробникам, а також інтегруються в проекти соціального житла або покращення периферійних районів.
Кенійська модель: пластикові цеглини та пісок для мощення та міських робіт
У Найробі інженер-матеріалознавець Нзамбі Маті Він заснував компанію Gjenge Makers з, здавалося б, простою ідеєю: перетворити викинутий пластик у місті у цеглу та шматки для міського використання. Столиця Кенії має справу з величезною кількістю відходів, і значна частина пластику навіть не потрапляє до звичайних ланцюгів переробки.
Система Gjenge Makers базується на суміші подрібнений пластик та пісок який нагрівають і стискають до отримання твердих блоків. Працюючи з дуже точними пропорціями, команда отримала деталі, які, за їхніми даними, можуть бути до п'яти разів міцнішими за традиційну цеглу, з певною гнучкістю, яка допомагає зменшити появу тріщин під час щоденного використання.
Процес був удосконалений методом проб і помилок. Спочатку вибираються поширені пластики, такі як HDPE, LDPE та PP, які присутні в сумки для покупок, обгортки, контейнери для миючих засобів, мотузки або відра— їх очищають, подрібнюють і змішують з піском у розрахованих кількостях. Ця маса подається в екструдер, де нагрівається до розплавлення пластику, але без хімічного розкладу.
Після того, як суміш розплавиться, її розливають у форми та гідравлічний прес ущільнює матеріалзбільшення щільності та надання йому остаточної форми. Коли блоки охолоджуються, їх виймають з форми та готові до використання як бруківки, плитки, тротуарної плитки або декоративних елементів різних кольорів.
З технічної точки зору, ці цеглини представляють собою значний термічний опірЗ температурою плавлення вище 350°C він добре витримує нагрівання на вулицях і тротуарах, що сильно піддаються впливу сонця. Його відносна еластичність зменшує схильність до розтріскування через розширення та стиснення твердих матеріалів.
Офіційні ліцензії та соціальний охоплення кенійської цегли
Одна з головних перешкод, пов'язаних з багатьма альтернативними матеріалами, полягає в тому, що, хоча вони й працюють на папері, Вони не мають схвалення регуляторних органів. для використання в реальних будівельних проектах. У випадку з Gjenge Makers, компанія отримала ліцензію від Кенійського бюро стандартів, яка дозволяє використовувати ці перероблені пластикові цеглини в міських та житлових проектах у країні.
Це схвалення регуляторних органів змінює сприйняття технології: вона перестає бути цікавим експериментом і стає продукт, дозволений для будівництваз можливістю конкурувати в державних та приватних контрактах. Наразі його використовують переважно для мощення вулиць, тротуарів, внутрішніх двориків, парковок та інших відкритих поверхонь.
Сировина походить здебільшого з потоки відходів, які важко перероблятиТаким чином, проєкт не лише виробляє новий матеріал, але й позбавляє від особливо проблемної фракції пластику, що потрапляє на звалища. Компанія стверджує, що з 2020 року повторно використала близько 200 тонн пластикових відходів у вигляді міських блоків та шматків.
Вплив не лише на навколишнє середовище. Gjenge Makers зазначає, що її діяльність генерує пряма та непряма зайнятість для сотень людейБагато з них – жінки та молодь з громад з обмеженими можливостями працевлаштування. Ланцюг постачання охоплює все: від збору та сортування пластику до виробництва та встановлення продукції.
На практиці, проєкт розташований на перетині між циркулярна економіка, стале міське планування та соціальна інтеграціяХоча обсяг, з яким він обробляється, все ще невеликий порівняно з масштабами глобальної проблеми пластику, це демонструє, що малоцінні відходи можна перетворити на корисну інфраструктуру з офіційним підтвердженням.
Колумбія: Модульні будинки з переробленої пластикової цегли
У той час як у Кенії вони зосереджуються на тротуарах та міських елементах, у Колумбії компанія Пластикові концепції розробила систему будівництва стійке житло Засновано на перероблених пластикових блоках, які збираються як конструктор. Мета полягає в тому, щоб запропонувати будинки, які швидко збираються, доступні за ціною та мають хороші теплові характеристики.
Проєкт виник, коли інженер Фернандо Льянос намагався побудувати власний будинок у Кундінамарці та зіткнувся зі значними логістичними труднощами з транспортуванням матеріалів з Боготи. Ця практична проблема збіглася з дослідженнями архітектора Оскара Мендеса, який досліджував використання переробленого пластику в будівництві під час написання університетської дисертації.
З цієї зустрічі виникла система, заснована на модульні блоки з переробленого пластику Вони складаються разом під тиском, подібно до деталей популярної дитячої гри. Кожна цеглина важить близько трьох кілограмів, що близько до ваги глиняної цегли, але її конструкція дозволяє значно пришвидшити будівництво.
Сировина походить з обох міські переробники, а також переробники промислових відходівМатеріали очищають, подрібнюють та піддають процесу екструзії. Розплавлений пластик потім заливають у спеціальні форми, які надають форму блокам, готовим до складання без необхідності великої кількості розчину.
Окрім легкості та простоти складання, ці цеглинки з переробленого пластику мають властивості термоакустичні та опорні адаптовано до колумбійських норм, включаючи добавки, що уповільнюють горіння та сейсмічну поведінку відповідно до вимог андської країни.
Житло за п'ять днів та проекти з надзвичайних ситуацій з використанням 200 тонн пластику
Однією з найбільших переваг колумбійської системи є час будівництва. Згідно з даними, опублікованими самою компанією та спеціалізованими ЗМІ, базовий будинок площею приблизно 40 квЗ двома спальнями, вітальнею, кухнею, їдальнею та ванною кімнатою, його можна побудувати навколо п'ять днів з командою з чотирьох осіб.
Орієнтовна вартість будинку такого розміру становить близько Долар США 6.800Це робить його конкурентоспроможною альтернативою традиційному будівництву, особливо в контексті соціального житла або реагування на надзвичайні ситуації. Модульність спрощує складання та зменшує потребу у висококваліфікованій робочій силі.
Цей підхід вже був застосований на практиці в реальних проектах. У Гуапі, департамент Каука, Conceptos Plásticos співпрацювала з Норвезька рада з питань біженців У будівництві тимчасових притулків для сімей, переміщених через збройний конфлікт, це парадигматичний приклад того, як перероблені пластикові цеглини можуть сприяти швидкому реагуванню в ситуаціях вразливості.
Просто Житловий комплекс для 42 сімей було збудовано за 28 днів.використавши понад 200 тонн переробленого пластику. Окрім забезпечення житла, проєкт дав змогу позбутися значної кількості відходів, які в іншому випадку опинилися б на сміттєзвалищах або в природному середовищі.
Колумбійський досвід показує, що пластикові цеглини можна інтегрувати в програми соціального житла, переселення та реконструкціїПоєднання швидкості виконання, зниження витрат та утилізації відходів, хоча завжди в межах висоти та обмежень використання, визначених самою модульною системою.
Бразилія: Будинки типу Lego та промислове застосування з пластикових блоків
У Бразилії інша компанія пішла далі з логікою переробленої пластикової цегли, розробивши система блокувальних блоків Він має на меті функціонувати як великий конструктор у натуральну величину. Маючи близько 4.000 деталей, можна зібрати будинок площею приблизно 48 квадратних метрів за лічені години.
Виробник переробляє пластик, зібраний кооперативи з переробки та неурядові організації у промислових прецизійних блоках. Матеріал подрібнюють, нагрівають до температури понад 200°C та впорскують у форми, які створюють деталі з дуже щільним приляганням. Чорні блоки, наприклад, отримують шляхом поєднання пластмас різних кольорів і призначені для конструкцій, які згодом отримають зовнішнє облицювання.
Збірка здійснюється на бетонній основі, де закріплені оцинковані металеві профілі, що отримують вертикальні сталеві пруткиЦі стрижні проходять через блоки від дна до даху, утримуючи всю конструкцію разом за допомогою системи кріплень, яка стискає її та покращує її стійкість.
Цеглини з переробленого пластику укладаються одна на одну в системі з'єднаний блок, без розчинутож стіни можна звести лише за кілька годин. Електропроводка прокладається всередині блоків до того, як стіни закриваються, що спрощує роботу та скорочує час на штрихування та оздоблювальні роботи.
Результатом є будинок, який, за словами представників компанії, не страждає від проблем з вологістю, оскільки він виготовлений з матеріалу, який Він не поглинає воду— і що підтримує хороші теплові характеристики завдяки внутрішнім зазорам у кожному блоці, які створюють повітряні камери та вентиляційний ефект типу «димоходу», коли сонце нагріває фасади.
Від житлового використання до підземної інфраструктури та меблів
Універсальність цих бразильських цеглин з переробленого пластику дозволила поширити їхнє використання за межі житла з низьким рівнем доходу. Система була застосована в елітні будинкипромислові вольєри, що потребують дуже точного контролю температури, а також, останнім часом, у підземних інфраструктурах для електричних, санітарних та мереж передачі даних.
Компанія виробляє розподільні коробки з переробленого пластику Завдяки своїй знімній та легкій конструкції, вони набагато логістичніше ефективніші, ніж їхні бетонні аналоги. Там, де вантажівка може вмістити лише два бетонні блоки, можна перевозити десятки модульних пластикових коробок, що зменшує витрати на транспортування та монтаж.
У житловому секторі та сама технологія була екстрапольована на виробництво Панелі типу МДФ з переробленого пластикуЦі плити, товщиною приблизно 18 міліметрів, не набухають і не деформуються у вологому середовищі, що робить їх придатними для використання в прибережних районах або в таких приміщеннях, як ванні кімнати та пральні.
Вони також виробляються настінні покриття, що імітують камінь або мармурЕлементи утримання для озер і басейнів, а також модульні контейнери, що функціонують як будівельні сараї, все з того ж потоку пластикових відходів, які без такого проекту продовжували б накопичуватися на звалищах.
За кожним блоком стоїть соціальний ланцюжок створення вартості: пластик закуповується у кооперативів та асоціацій, які заробляють на життя збором відходів, що призводить до прямий дохід для громад, що займаються переробкою та підсилює соціальний вимір цієї будівельної технології.
Виклики для Європи та потенційна відповідність Іспанії
Успіх цих моделей у Кенії, Колумбії та Бразилії ставить чітке питання: якою мірою це може адаптувати цеглу з переробленого пластику до нормативно-правової бази та ринку будівництва в Іспанії та решті Європи? На континенті діють дуже суворі правила щодо будівельних матеріалів, пожежної безпеки та конструкційних характеристик.
Будь-яка система, що базується на перероблених пластикових блоках, яка хоче вийти на європейський ринок, повинна буде подолати комплексні випробування механічної міцності, довговічності, реакції та вогнестійкостіа також демонстрація його ефективності за вітрових навантажень, землетрусів (де це можливо) та температурних коливань. Досвід Кенії з офіційним ліцензуванням показує, що цей підхід є життєздатним, але він вимагає часу та ресурсів.
З іншого боку, Європа вже має інфраструктуру відносно просунута переробка пластикуХоча цього все ще недостатньо. Включення частини цих відходів до будівельних матеріалів може допомогти зменшити залежність від первинної сировини та підвищити ефективні показники переробки, за умови уникнення таких проблем, як викид мікропластику або труднощі з управлінням наприкінці терміну служби будівлі.
У конкретному випадку Іспанії, де цегляне та бетонне будівництво залишається переважаючим, цегла з переробленого пластику може знайти своє місце на ринку. специфічні ніші застосування: міські тротуари, легкі модульні елементи, рішення для тимчасового або екстреного житла, або пілотні проекти соціального житла у співпраці з державними адміністраціями.
Окрім технічної доцільності, існує також опір галузі, яка звикла до добре налагоджених систем з низькими витратами на одиницю продукції. Міжнародний досвід показує, що навіть якщо продукт працює, Масове впровадження дуже залежить від економічних показників а також інтереси сектору та здатність нових рішень інтегруватися в існуючий ланцюг створення вартості.
Досвід Кенії, Колумбії та Бразилії показує, що Цеглини з переробленого пластику більше не є просто лабораторною цікавою річчю стати реальними рішеннями, які прокладають вулиці, будують будинки та формують інфраструктуру. Залишаються сумніви щодо їхньої глобальної масштабованості та сумісності з вимогливими нормами, такими як європейські, але вони вже продемонстрували, що можна перетворити проблемний відходи на корисний ресурс, створюючи робочі місця та пропонуючи швидші та потенційно чистіші альтернативи традиційному будівництву.