Посадить дерево, вырастить дом

Фото: Shutterstock

Еще недавно последним достижением в области строительства считали начиненные электроникой «умные дома», способные выполнять все домашние заботы без вмешательства хозяев (отчего вспоминался грустный рассказ Рэя Бредбери «Будет ласковый дождь»), но теперь все больше говорят о зеленом строительстве, имея в виду производство стройматериалов из природных источников почти без энергетических затрат, в том числе с использованием бактерий.

«Конечно, дома и раньше, на протяжении столетий, строились из природных материалов – дерева, земли и соломы, но в будущем вам предстоит выращивать свое жилище или его части прямо на месте. А материалы на биологической основе могут сделать зеленое строительство естественным направлением…» – говорится в статье «Самовосстанавливающийся бетон может стать будущим зеленого строительства», вышедшей в январском номере Forbes.

Производство традиционных стройматериалов, таких как кирпичи, теплоизоляция, требует массы ресурсов. По данным Агентства США по защите окружающей среды, на жилищное и коммерческое строительство приходится до 40% всех отходов, а 40% эмиссии двуокиси углерода в мире связано со строительной отраслью. Чтобы уменьшить воздействие строительной отрасли на окружающую среду, ученые и предприниматели работают над созданием материалов, которые бы росли сами, а не изготавливались.

«Наша цивилизация будет все больше интегрироваться с природой. Представьте дом, который ремонтирует сам себя благодаря созданным с помощью биоинженерии бактериям и освещается биолюминесцентными водорослями, что заменят привычные электролампы», – говорят футурологи Ито и Нивиц. Как шутит Нивиц, скоро мы будем жить в гигантских, созданных биоинженерией пузырях.

Разработки уже идут полным ходом, и многие выдают пригодные для практического применения результаты. В конце прошлого года Cradleto Cradle Product Innovation Institute (США) объявил финалистов своего конкурса инноваций, на который было подано 144 работы. Ими оказались автор разработанного года четыре назад метода производства кирпичей без обжига, с помощью особых бактерий, и группа из Нидерландов, предложившая посредством бактерий заделывать трещины, возникающие в бетоне. В еще одной из работ предлагалось с применением грибков или плесени выращивать теплоизоляционные материалы из отходов сельхозпроизводства, таких как стебли и шелуха, связывая их мицелием – грибницей.

Первые два метода освещались в СМИ, поэтому о них вкратце. Споры, помещенные в гранулы вместе с питательным веществом – молочнокислым кальцием, замешивают в жидкий бетон. Они пребывают в спячке, пока на них через трещины не попадет вода. Тогда бактерии оживают и начинают перерабатывать молочнокислый кальций, выделяя углекислый кальций, похожий на известняк, и заполняя им пустоты. Процесс пока еще довольно затратный, поскольку производство гранул стоит дорого, однако даже если стоимость бетона возрастет в 1,5 раза, то это составит лишь 1 или 2% от общей стоимости строительства. При этом можно будет не тратиться на периодическое техобслуживание, которое тоже обходится недешево. Разработчики из Технического университета Делфта в Нидерландах считают, что их инновация на порядок повысит долговечность бетонных структур, удлинив срок службы многоэтажных зданий. В то же время один из недостатков метода состоит в том, что споры, закатанные в бетон, как оказалось, остаются жизнеспособными лишь четыре месяца, а затем гибнут. Так что требуется решить эту проблему.

Другая финалистка – промышленный дизайнер Джинджер Криг Досир, основавшая компанию bioMason, предлагает технологию «выращивания» кирпичей из песка. Последний засыпается в формы и поливается взвесью бактерий в воде, с добавлением мочевины и других отходов в качестве питательных веществ. Всего за пять дней бактерии создают природный цемент, сходный с кораллом, который связывает агрегат в кирпич. И это без применения обжига и сырья, требуемого для обычных кирпичей (40% стоимости таковых приходится на топливо для обжига). Разработчики экспериментируют с морской водой, чтобы выращивать кирпичи в районах с недостатком пресной. Другой международный конкурс – Postcode Lottery Green – премировал идею 500 000 евро, которые будут использованы для дальнейшей разработки технологии. Прежде указывалось на отдельные недостатки метода – обильное выделение аммиака, с которым непонятно что делать, и требования к температуре. Впоследствии выяснилось, что технология во многом совпадает с выращиванием растений в теплицах, что может упростить ее и ускорить широкое применение в странах с умеренным климатом.

Что касается использования песка и других распространенных материалов, то несколько лет назад изобретатель иранского происхождения Надар Халими придумал суперсаман. Те же наполнители, что и в обычном самане, помещают в длинные пластиковые мешки, из которых, обвязывая колючей проволокой, круг за кругом выкладывают строение типа юрты. Оно хорошо защищает как от жары, так и от холода и способно выдержать любой ураган, при этом не требуется сжигания топлива. Интересно, что Халими идея пришла на конференции НАСА по вопросам освоения Луны. «Ведь там можно возводить строения, заполняя пластиковые трубы лунной пылью», – подумал он тогда.

Еще один победитель, Ecovative, создал грибковый изоляционный материал с использованием, как уже упоминалось, отходов сельхозпроизводства. Грибок может расти в форме или внутри стенного проема, обеспечивая изоляционный материал с жесткой структурой для домов. Его можно также наносить разбрызгиванием в виде пены на стену. Получающаяся изоляция огнестойка, полностью поддается биологическому распаду и не содержит формальдегида и других вредных летучих органических компонентов.

Ну а что касается шутливого прогноза футурологини Нивиц о жизни в гигантских пузырях, то разработкой таковых вовсю занимается архитектор Митчел Иоахим. В книге «Суперклетки – строительство с биологией», во второй главе «Архитектура: вырасти дом», он описывает, как соорудить жилье почти целиком из природной живой материи, с широким использованием биоинженерии. Деревья, выращиваемые для проекта, никогда не подстригаются и не обрезаются, оплетение покрыто «защитным слоем быстро растущих вьющихся растений, перемежающихся с другими растениями», плодами которых можно питаться в соответствующие сезоны, а из неживых материалов применяется только глина. Иоахим объясняет, что конечной целью его архитектурного экспериментирования является «создание материалов более органичных, при минимальных отходах и затратах энергии».