Посадить дерево в пустыне – всё равно что бросить бутылку с посланием в пустоту: шансы на его выживание ничтожны. Палящее солнце, сокрушительный ветер, перепады температур в 40 градусов Цельсия между днём и ночью. Большинство молодых деревьев погибают в течение первых шести месяцев. Но что, если бы мы могли напечатать на 3D-принтере персональный микроклимат для каждого саженца?
TreeSoil Да, это так. Проект использует промышленные роботы, местную почву и климатические алгоритмы для строительства биоразлагаемых укрытий, которые служат защитой в критические месяцы. Интересна не столько технология, сколько сама концепция: архитектура как временная услугаСтрой, защищай, растворяй. Ноль отходов, ноль обслуживания. Только земля, возвращающаяся в землю, и дерево, которое с тех пор выросло достаточно сильным, чтобы жить самостоятельно.
Когда архитектура печатается пылью
Il Лаборатория исследований топологии материалов Техниона в сотрудничестве с Лаборатория деревьев в Институте Вейцмана, разработал TreeSoil, исходя из простого наблюдения: В засушливых районах Ближнего Востока древние земледельцы защищали свои посевы с помощью каменных и земляных изгородей. Эти импровизированные укрытия создавали более мягкую микросреду, защищая от ветра и сохраняя ночную влажность. TreeSoil использует этот принцип, но делает это с ювелирной точностью.
Система использует Роботизированная рука KUKA KR50 оснащен экструдером WASP LDM XXXLМатериал? Смесь местной почвы, песка, глины и связующих веществ на основе биомассы, полученных из целлюлозы и органических волокон. В некоторых экспериментальных версиях добавляются биоуголь и питательные вещества, полученные из отходов. Всё это печатается слой за слоем, создавая модульные кирпичи, которые соединяются друг с другом без раствора или клея. После сборки вокруг саженца они образуют укрытие высотой около 80 сантиметров с пористой геометрией, разработанной для оптимизации внутренний микроклимат.
Каждая конструкция TreeSoil проектируется с учётом местных климатических данных: солнечной радиации, ветрового режима и уровня влажности почвы. Алгоритмы рассчитывают оптимальный угол наклона отверстий, плотность пористой структуры и толщину стен. В результате получается индивидуальный микроклимат, который может… снизить внутреннюю температуру до 8-10°C по сравнению с наружным пространством и поддерживать более стабильный уровень влажности в критические часы.
Архитектура, которая исчезает, когда нужна
Настоящая инновация TreeSoil заключается не в 3D-печати, а в ее жизненном цикле. Конструкция рассчитана на срок службы 18–24 месяцев., время, необходимое дереву для развития корневой системы, достаточно глубокой, чтобы поддерживать себя. После этого периода сочетание дождя, ветра и микробной активности приводит к кирпичи постепенно крошатся, высвобождая содержащиеся в биоугле питательные вещества и органические связующие вещества в почву.
Это немного похоже на инкубатор, который самоуничтожается после выздоровления пациента. Рамиро Саиде, возглавлявший исследовательскую группу, объясняет, что такой подход полностью устраняет проблему утилизации:
«Нечего вывозить, нечего перерабатывать. Здание просто возвращается в землю, из которой оно появилось, обогащая её».
Концепция, которая переворачивает саму идею постоянного строительства.
От испытаний к делу
Первые прототипы были испытаны в полузасушливых районах недалеко от Техниона с использованием саженцев рожкового дерева (Ceratonia Siliqua), вид, произрастающий в восточном Средиземноморье, который особенно вынослив, но уязвим в первые месяцы жизни. Результаты оказались обнадеживающими: Показатели выживаемости были значительно выше по сравнению с незащищенной контрольной группой.
Система оказалась особенно эффективной во время летней жары, когда микроклимат, создаваемый конструкцией, позволял деревьям поддерживать активный фотосинтез даже в самые жаркие часы. исследование опубликовано на ScienceDirect В 2022 году компания уже продемонстрировала возможность 3D-печати почвенных структур, поддерживающих жизнь растений, что проложило путь для таких проектов, как TreeSoil.
Интересно, что TreeSoil может адаптироваться к различным условиям. В районах с большим количеством осадков геометрию можно изменить для улучшения дренажа. В ветреных районах стены становятся толще и менее пористыми. Это одна из немногих архитектурных технологий, которая начинается с участка, а не с типовой модели, которую можно воспроизвести где угодно.
Микроклимат как экологическая инфраструктура
TreeSoil является частью более масштабного исследовательского проекта по использованию микроклимата в качестве инструмента восстановления окружающей среды. Такие проекты, как дом G.AO во Вьетнаме продемонстрировали, как управление домашним микроклиматом может существенно снизить потребление энергии зданиями. Вертикальный лес Стефано Боэри в Милане создает городской микроклимат, регулирующий температуру и влажность посредством более 800 деревьев, интегрированных в структуру.
TreeSoil применяет тот же принцип к лесовосстановлению: Вместо масштабного изменения окружающей среды он создаёт временные защитные ниши, дающие растительности время для адаптации. Этот подход может оказаться решающим в ближайшие десятилетия, когда Изменение климата приведет к тому, что растениям станет все труднее выживать в традиционных местах обитания.
Команда Техниона сейчас работает над тем, чтобы сделать систему более доступной. Цель — разработать упрощённые версии, которые смогут использовать экологические организации и местные сообщества без необходимости использования сложного промышленного оборудования. Уменьшенные версии экструдеров можно будет устанавливать на дроны или автономные транспортные средства, что позволит… печатать укрытия прямо в поле во время кампаний по лесовосстановлению.
Когда временное более эффективно, чем постоянное
TreeSoil бросает вызов идее вечности архитектуры. В мире, осознающем необходимость циклической экономики, строительство сооружений, обречённых на бесследное исчезновение, может быть разумнее, чем возведение вечных памятников. Проект демонстрирует, что Иногда лучшее решение — не строить прочнее, а строить достаточно долго.
Деревья вырастут. Кирпичи обратятся в пыль. И через двадцать лет, прогуливаясь по ныне заброшенной местности, человек может даже не заметить, что когда-то здесь была архитектура.
Может быть, в этом и есть суть.
