У новому звіті, опублікованому в Nature, йдеться про краще використання «відходів деревини» у відновлених продуктах для будівельних проектів
Лише 2,5% деревини переробляється та повторно використовується в будівельних проектах. Причому майже 90% продукції на основі деревини «переробляється або знищується» під час будівництва.
Зараз продукти на основі деревини перебувають під підвищеною увагою, оскільки ланцюжки постачання у будівництві стикаються з потребою більшої циркулярності та декарбонізації.
Більшість інвестицій було спрямовано в ланцюги постачання деревини, де нові технології використовуються для переробки маловартісної продукції та виробництва дорожчої продукції. Наприклад відновлений бамбук або вироби з ламінованого шпону.
Однак дерев’яні обрізки неправильної форми, створені в процесі будівництва, здебільшого ігнорувалися «через їхшю складну геометрію та відсутність чітко визначених методів проектування».
Оптимізація використання дерев’яних обрізків
Використовуючи 3D-сканування та скринінг матеріалів, вчені розробили систематичний підхід, який може призвести до значно більшої оптимізації дерев’яних обрізків у меблях, будівельних матеріалах, регенеративному дизайні та будівельних проектах.
Цей підхід пропонує ширше використовувати технології автономного будівництва. Це включає роботизовану збірку та методи збірки з доповненою реальністю, щоб сортувати матеріали та ідентифікувати обрізки для повторного використання.
Міжнародні дослідники з Китаю та Великої Британії вперше створили «Рамку для екологічного проектування та будівництва з використанням обрізків деревини».
Під керівництвом Боюань Ю з Китайського університету Гонконгу дослідники розробили нову систему для перепрофілювання цілого ряду продуктів, включаючи:
- МДФ;
- ДСП;
- Енергію з біомаси.
За підтримки вчених з Університетського коледжу Лондона пан Ю виявив, що менше 20% будівельних проектів створили бази даних для перероблених матеріалів.
Відповідно, пан Ю запропонував переглянути те, як різні масштаби відходів деревини можна повторно використовувати при проектуванні та будівництві будівель.
Боюань Ю вказує на сплеск попиту на відновлену деревину.Як очікується, цей попит зросте на 20% протягом наступних п’яти років. Це пов’язано з підвищенням екологічної обізнаності, схильністю до переробки та вдосконаленням систем управління відходами.
«Регенерована деревина є стійким матеріалом з відновлюваною та унікальною індивідуальною природою, — сказав він, — а естетика регенерованої деревини та міської деревини виділяють вироби з переробленої деревини серед конкурентів із вторинної продукції».
Структура сталого проектування будівель (SBDC)
Нова модель, структура сталого проектування будівель (SBDC), демонструє, як обрізки можуть бути переналаштовані та повторно використані в:
- Столярних виробах;
- Меблях;
- Панелях;
- Конструкційних дерев’яних виробах.
«Структура SBDC об’єднує зелені технології з міждисциплінарним підходом до сталого розвитку, інформатики, дизайну та виробництва, а також матеріалознавства», — сказав пан Ю.
Переглядаючи операції на п’яти лісопильних заводах по всьому Лондону, дослідження виявило помилки з неправильною утилізацією обрізків, включаючи брак даних і секретне зберігання.
«Велика кількість деревини була виявлена на відкритому повітрі, що призвело до різного ступеня шкоди від зараження комахами та її кінцевих відходів», – сказав пан Ю.
Таким чином, дослідження запропонувало розробку цифрового методу запису, який «дозволяє більш повний процес збору 3D-даних для нерегулярної меліорованої деревини».
Побічним результатом є те, що деревину з нерегулярним розміром поперечного перерізу дуже часто неправильно класифікують як «відходи деревини». Це призвело до знищення цінних матеріалів, які підлягають переробці. За словами пана Ю, це є марною тратою ресурсів, чого людство не може собі дозволити:
«Багато матеріалів розглядаються як дрова, які продаються на eBay та інших платформах, або переробляються на фанеру, або відходи деревини утилізуються шляхом спалювання, що спричиняє втрату ресурсів і забруднення навколишнього середовища».
Ці відрізки зазвичай використовуються у виробництві та проектуванні із поверхневими геометричними характеристиками та категоріями.
«Ті, що мають такий самий перетин, вважаються звичайними дерев’яними обрізками, які легко змінювати, які можна вбудувати в меблі та встановити за допомогою простої зміни конфігурації».
Однак за допомогою інформатики можна змоделювати зібрану конструкцію для породи деревини з тим самим розміром секцій, приблизною щільністю ваги та приблизною вологістю.
«Це надає більше можливостей для рішень зі збірки відновленої обрізаної деревини та забезпечує статистичний аналіз створених структур, що сприяє легкому порівнянні загальної кількості та типів матеріалів, що використовуються в різних розроблених рішеннях».
Розмірковуючи про роботу, пан Ю сказав, що запропоновані в дослідженні системи «є відтворюваними».
«Це забезпечує технічний робочий процес для підтримки створення дизайну та будівництва меблів, інсталяцій і будівель у різних масштабах і допомагає зберегти ресурси деревини, які стають дефіцитними».