एक स्रोत: АrсhDаilу
एग्रो-वेस्ट से सस्टेनेबल स्ट्रक्चर्स तक: गन्ने से बना कंक्रीट
कृषि अपशिष्ट प्रबंधन के लिए प्रभावी और मूल्यवान समाधान खोजना शोधकर्ताओं के लिए एक प्रेरक चुनौती रही है। मोनोकल्चर से उप-उत्पाद, जैसे कि सोयाबीन उत्पादन, मकई के भुट्टे, पुआल, सूरजमुखी के बीज, और सेल्युलोज के अवशेष, अक्सर मिट्टी की खाद के लिए नियत होते हैं, पशु आहार के रूप में उपयोग किए जाते हैं, या यहां तक कि अपशिष्ट को कम करने और पर्यावरण को कम करने के लिए ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। कृषि गतिविधियों से जुड़े प्रभाव उदाहरण के लिए, गन्ना उत्पादन, दो अरब टन गन्ने के वार्षिक उत्पादन से लगभग 600 मिलियन टन खोई फाइबर कचरे की एक महत्वपूर्ण मात्रा उत्पन्न करता है। इस कचरे में ऊर्जा-गहन निर्माण प्रणालियों, जैसे कंक्रीट और ईंट को बदलने की एक आशाजनक क्षमता है, निर्माण सामग्री प्रदान करके जो स्थिरता और संरचनात्मक दक्षता को जोड़ती है।
इस परिप्रेक्ष्य को ध्यान में रखते हुए, पूर्वी लंदन विश्वविद्यालय (यूईएल) ने ग्रिमशॉ आर्किटेक्ट्स और निर्माता टेट एंड लाइल शुगर के साथ साझेदारी में, सुगरक्रीट™ नामक एक अभिनव निर्माण सामग्री विकसित की है। परियोजना का उद्देश्य गन्ने से जैविक कचरे को पुनर्चक्रित करके स्थायी निर्माण समाधानों का पता लगाना है, जो निर्माण उद्योग में कार्बन उत्सर्जन को कम करता है – इन निर्माण सामग्री के उत्पादन और कार्यान्वयन के दौरान सामाजिक और पर्यावरणीय स्थिरता को प्राथमिकता देते हुए।
सीनियर आर्किटेक्चर प्रोफेसर, आर्मर गुतिरेज़ रिवास कहते हैं, “शुगरक्रीट™ का मुख्य नवाचार इस स्थापित ग़लतफ़हमी को चुनौती देना है कि बायोमैटेरियल्स का संरचनात्मक प्रदर्शन कम होता है और आत्मनिर्भर होने के लिए पर्याप्त संरचनात्मक ताकत वाली सामग्री का निर्माण होता है।” जैसा कि वे बताते हैं, “यह परियोजना पूर्वी लंदन विश्वविद्यालय (यूईएल) में मास्टर ऑफ आर्किटेक्चर के हिस्से के रूप में किए गए शिक्षण द्वारा सूचित शोध के हिस्से के रूप में शुरू हुई, जो स्थानीय मुद्दों को संबोधित करने वाले अभिनव भवन समाधानों के उपयोग से संबंधित है। काम करते समय रॉयल डॉक्स में सिल्वर टाउन में पुनर्विकास प्रस्तावों पर, हमने क्षेत्र के मौजूदा औद्योगिक ताने-बाने के साथ काम किया और टेट एंड लाइल के चीनी उत्पादन के उप-उत्पादों सहित उप-उत्पादों को भवन विकल्प के रूप में देखना शुरू किया। प्रारंभिक अन्वेषणों का परीक्षण और अनुकूलन किया गया सस्टेनेबिलिटी रिसर्च इंस्टीट्यूट (एसआरआई) में हमारी अत्याधुनिक सुविधाओं का उपयोग करना और बाद में ग्रिमशॉ के वास्तुकारों और एकेटी II के इंजीनियरों के साथ रचनात्मक साझेदारी में सुगरक्रीट™ स्लैब के रूप में लागू किया गया।”
अनिवार्य रूप से, गन्ना ™ खनिज बाइंडरों के साथ खोई को मिलाकर बनाया गया है। अंतिम उत्पाद पारंपरिक ईंट की तुलना में हल्का है और इसके कार्बन पदचिह्न का केवल 15-20% है। वैश्विक खोई उत्पादन के 30% के एक अंश का उपयोग करके, शुगरक्रीट™ में पारंपरिक ईंट उद्योग को पूरी तरह से बदलने की क्षमता होगी, जिसके परिणामस्वरूप 1.08 बिलियन टन CO2 (वैश्विक कार्बन डाइऑक्साइड उत्पादन के 3% के बराबर) की बचत होगी। जब सीओ2 को बायोमास में परिवर्तित करने की बात आती है तो गन्ने की तेजी से विकास दर होती है और वानिकी की तुलना में 50 गुना अधिक कुशल होती है, जिससे यह शुद्ध शून्य उत्सर्जन प्राप्त करने के लिए उच्च प्राथमिकता वाली सामग्री बन जाती है। इसके अलावा, सामग्री में अच्छी संरचनात्मक विशेषताएं हैं और यह इन्सुलेट, आग प्रतिरोधी, अकुशल श्रम के साथ उपयोग करने में आसान है, और इसकी सरल संरचना के कारण सरलीकृत आपूर्ति श्रृंखला है।
यूईएल के सस्टेनेबिलिटी रिसर्च इंस्टीट्यूट में रिसर्च फेलो, बमदाद अयाती के अनुसार, “शुगरक्रीट™ उत्पादन प्रक्रिया काफी सरल है और पारंपरिक कंक्रीट ब्लॉक निर्माण से मिलती जुलती है। इसमें सामग्री का अनुपात, मिश्रण, ढलाई और सुखाने/इलाज शामिल है। बाइंडर घटक खनिज हैं। आधारित और बड़े पैमाने पर एक स्थापित चीनी उद्योग के साथ स्थानों में उपलब्ध है। अन्य निर्माण सामग्री की तरह, बड़े पैमाने पर उत्पादन चुनौतियां कच्चे फीडस्टॉक में नमी की मात्रा, कण आकार, अवांछित अशुद्धियों आदि के संदर्भ में परिवर्तनशीलता से जुड़ी हैं।
विकास टीम ने वैश्विक वास्तुकला फर्म ग्रिमशॉ के सहयोग से, उत्पाद के अनुप्रयोग के लिए नई संभावनाओं का पता लगाने के लिए इंटरलॉकिंग ज्यामिति की अवधारणा को शामिल किया। 1699 में फ्रांसीसी इंजीनियर जोसेफ एबेले द्वारा आविष्कार और पेटेंट कराया गया, इंटरलॉकिंग विधि 1739 में अमेडी फ्रांकोइस फ्रेज़ियर द्वारा और 1737 में ट्रूचेट के ट्रेटे डे स्टेरियोटोमी द्वारा फिर से शुरू की गई थी। इसे बाद में 21 वीं सदी में यूरी एस्ट्रिन, अर्काडी सहित विभिन्न शोध टीमों द्वारा विकसित किया गया था। डायस्किन और ग्यूसेप फालाकारा; माइकल वीज़मैन; और एएयू अनास्तास आर्किटेक्ट्स इंजीनियर मॉरीज़ियो ब्रोकाटो के साथ। इस अवधारणा को अलग करने योग्य, पुन: प्रयोज्य और आग प्रतिरोधी कम्पोजिट फ्लोर स्लैब बनाने के लिए शुगरक्रीट पर लागू किया गया था, जिसे ‘शुगरक्रीट™ स्लैब’ कहा जाता है। ये नवीन निर्माण समाधानों को विकसित करने के उद्देश्य से प्रोटोटाइप की एक श्रृंखला का हिस्सा हैं जिन्हें नए और मौजूदा संरचनाओं में कार्यान्वित, विघटित या विस्तारित किया जा सकता है।
परियोजना भागों की एक किट के रूप में एक इंटरलॉकिंग सिस्टम का उपयोग करती है जो मोर्टार की आवश्यकता के बिना छोटे, असतत घटकों का उपयोग करके बड़ी संरचनाओं को बनाने की अनुमति देती है। इसकी पारस्परिकता और वितरित बल नेटवर्क के कारण, यह प्रणाली पारंपरिक मोनोलिथिक असेंबली से बेहतर प्रदर्शन करती है। सामग्री की बर्बादी को कम करने के लिए कास्टिंग प्रक्रिया को नियोजित किया जाता है और फॉर्मवर्क के पुन: उपयोग और सरलीकृत बड़े पैमाने पर उत्पादन के साथ-साथ डिजाइन फॉर मैन्युफैक्चरिंग एंड असेंबली (डीएफएमए) के अवसरों की अनुमति देता है।
ऐलेना शिलोवा, आर्किटेक्ट, ग्रिमशॉ और एंडी वाट्स के डिजाइन टेक्नोलॉजी के निदेशक के अनुसार, परियोजना ने निर्माण के लिए एक पूर्ण डिजिटल टूलचेन का उपयोग किया, सामग्री गणना, पैरामीट्रिक डिजाइन और रोबोट निर्माण को एकीकृत किया। संबंधित पदचिह्न का आकलन करने के लिए डिजिटल कार्बन विश्लेषण उपकरण में भौतिक गुणों को इनपुट करके प्रक्रिया शुरू हुई। एक जनरेटिव मॉडल को तब 2डी पैटर्न को इंटरकनेक्टेड घटकों के 3डी ज्यामिति में बदलने के लिए नियोजित किया गया था। 6-एक्सिस रोबोटिक आर्म का उपयोग करते हुए, डिजिटल मॉडल ने मोल्ड बनाने के लिए टूलपाथ उत्पन्न किया (इलाज और 3डी स्कैनिंग के बाद, घटकों में किसी भी विचलन को डिजिटल मॉडल में वापस शामिल किया गया)। निर्माण अनुक्रम का परीक्षण करने के लिए एक संवर्धित वास्तविकता सहायता सेट का उपयोग किया गया था, जिससे बड़े पैमाने पर असेंबली हुई। असेंबली के बाद, कैलिब्रेशन के लिए वास्तुशिल्प तत्व को फिर से त्रि-आयामी रूप से स्कैन किया गया। यह डिजिटल टूलचैन इस टिकाऊ सामग्री का उपयोग करके, डिजिटल और भौतिक दुनिया को एकीकृत करने और प्राकृतिक सामग्रियों की अनूठी विशेषताओं को अपनाने के लिए एक लचीली और अनुकूलन योग्य किट-ऑफ-पार्ट्स प्रणाली के निर्माण की अनुमति देता है। जैसा कि ऐलेना बताती हैं, “हम मानते हैं कि तकनीक बस यही कर सकती है: कम्प्यूटेशनल डिज़ाइन और उन्नत निर्माण की शक्ति के माध्यम से एक प्राकृतिक सामग्री को उसकी असमानता, अपूर्णता और तैयार की गई प्रकृति के साथ तैनात करें। बदले में, स्थानीय सामग्री को सक्षम करके, हम सक्षम करते हैं। लोग और स्थानीय समुदाय भी: क्योंकि तकनीकी उन्नति कांच और कंक्रीट, महंगी वास्तुकला तक ही सीमित नहीं होनी चाहिए।”
सुगरक्रीट™ शोध जानबूझकर बिना पेटेंट के प्रकाशित किया गया था ताकि स्थानीय उत्पादकों को सामग्री अपनाने और सीमेंट के उपयोग को कम करने के लिए प्रोत्साहित किया जा सके। यूईएल में सस्टेनेबिलिटी रिसर्च इंस्टीट्यूट के सह-निदेशक एलन चैंडलर कहते हैं, “टेट एंड लायल शुगर्स के साथ साझेदारी में हमने पेटेंट की खोज की और यह स्थापित किया कि निर्माण सामग्री के विकास में खोई का पेटेंट कहाँ किया गया था और हमारे संचालन का दायरा क्या था। हमने निष्कर्ष निकाला कि हमारा काम मूल था, और हम एक पेटेंट दायर कर सकते थे, लेकिन सामूहिक रूप से निर्णय नहीं लिया। यह मुख्य रूप से वैश्विक दक्षिण में निर्माता समुदायों की उपज को नियंत्रित करने के बजाय, हमारी अंतर्दृष्टि को साझा करने के बारे में था। पेटेंट न करने का हमारा निर्णय नैतिक था बल्कि वित्तीय की तुलना में। ”
दरअसल, नवाचार और आपूर्ति श्रृंखला के आसपास नैतिक विचार परियोजना के डिजाइन के लिए मौलिक थे, जिसका उद्देश्य व्यवहार्य, निष्पक्ष और मजबूत आपूर्ति श्रृंखला स्थापित करना है जो उत्पादकों और उपयोगकर्ताओं दोनों के लिए समान परिणाम सुनिश्चित करता है। ऐसा करने में, इसका उद्देश्य न केवल कार्बन में कमी बल्कि सामाजिक और पर्यावरणीय स्थिरता को भी संबोधित करना है। टीम ग्लोबल साउथ के चीनी उत्पादक क्षेत्रों में साइटों की पहचान भी कर रही है ताकि कार्यान्वयन के अवसरों का विस्तार किया जा सके और जल्द ही वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में प्रोटोटाइप का परीक्षण करने की योजना बनाई जा सके।
सावधानीपूर्वक और सचेत विकास के माध्यम से, सुगरक्रीट हमें निर्माण उद्योग के भविष्य के परिदृश्य के बारे में आशावाद देता है, जिसका नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव महत्वपूर्ण है और इसके लिए प्रभावी (और त्वरित) कार्रवाई की आवश्यकता होती है। जैसा कि एलन चांडलर बताते हैं, “जलवायु संकट को दूर करने के लिए सामग्री नवाचार के लोकाचार को आपूर्ति श्रृंखला के साथ-साथ प्रदर्शन विनिर्देश भी डिजाइन करना चाहिए। कार्बन सूची में सबसे ऊपर है; हमें निर्माण में स्वास्थ्य और सुरक्षा के संबंध में विषाक्तता का भी उल्लेख करना चाहिए। प्रक्रियाओं। अक्रिय खनिज बाइंडरों के संयोजन में खोई और अन्य तेजी से बढ़ते जैविक उत्पादों का उपयोग, न केवल इन्सुलेशन परतों के लिए बल्कि संरचना के लिए भी, निर्माण स्थलों से रासायनिक रूप से खराब और जीवाश्म ईंधन-आधारित उत्पाद लाइनों को खत्म करना शुरू कर रहा है। यह सीधे संबोधित करता है निर्माण, निर्माण, विध्वंस, पुन: उपयोग और निपटान अनुक्रम के दौरान भवन सुरक्षा अधिनियम की सुरक्षा प्राथमिकताएं।” ऐलेना शिलोवा ने यह कहकर निष्कर्ष निकाला कि “उद्योगों में देखते हुए, हम स्थानीय और टिकाऊ सामग्रियों और अप्रयुक्त कृषि/औद्योगिक उप-उत्पादों के लिए कई अवसर पा सकते हैं। ये सामग्रियां, जो ग्लैमरस और सुरुचिपूर्ण नहीं दिख सकती हैं, नई उच्च तकनीक हैं। जलवायु आपात स्थिति। जलवायु आपातकाल में सुगरक्रीट™ जैसी सामग्रियों के लिए एक नई वास्तुकला भाषा की आवश्यकता है, ताकि वास्तव में उनकी क्षमता को गले लगाया जा सके और उन्हें “आधुनिक” रूप देने के लिए बिना कोटिंग और छुपाए उनका जश्न मनाया जा सके। यह नई वास्तुकला भाषा और मानसिकता में बदलाव होगा अंततः प्राकृतिक सामग्रियों को ग्राहकों के लिए आकर्षक बनाते हैं, मांग में वृद्धि और पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं के कारण कीमत कम होती है।”
टिकाऊ निर्माण के लिए सुगरक्रीट™ के अभिनव दृष्टिकोण की मान्यता ने इस वर्ष के अर्थशॉट पुरस्कार के लिए नामांकन का नेतृत्व किया, जिसे पर्यावरण के लिए सबसे बड़े वैश्विक पुरस्कार के रूप में जाना जाता है, जो ग्रह पर सकारात्मक प्रभाव डालने वाले अभिनव समाधानों का जश्न मनाता है। परियोजना की प्रगति का पालन करने और अधिक जानकारी के लिए, आधिकारिक वेबसाइट पर जाएं।
एक स्रोत: АrсhDаilу
