بیوتکنولوژی و فناوری سبز

فناوری بیوتکنولوژی – فضای سبز – فناوری سبز

فناوری بیوتکنولوژی و فناوری سبز

دنیای مواد جدید برای معماری پایدار

پیشرفت در فناوری بیوتکنولوژی و علم مواد، فرصت‌ های جدید مادی را با پتانسیل تغییر اساسی ارتباط بین محیط ساخته شده و جهان طبیعی باز می‌ کند . مصالح ساختمانی و ساخت و ساز 11 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای را تشکیل می دهند. صنعت AEC می تواند در مهار تغییرات آب و هوایی در سال های بعد کمک کند و ارزیابی مجدد مصالح ساختمانی معمولی یکی از حیاتی ترین مراحل است. مواد مهندسی زیستی که رشد می کنند، تولید انرژی می کنند، خود ترمیم می شوند، مرز بعدی در زیست شناسی و علم مواد و به طور بالقوه راهی به سوی نوع جدیدی از معماری هستند. اگرچه نوآوری در این زمینه ها هنوز با استفاده تجاری اصلی فاصله دارد، اما نویدبخش تغییر چشمگیر تصویر محیط ساخته شده است . مواد زندگی برای محیط ساخته شده یک منطقه تحقیقاتی است که به سرعت در حال گسترش است که در خدمت طیف گسترده ای از اهداف، از کاهش ردپای کربن، بهینه سازی استفاده از منابع، توسعه خواص نو آورانه تا افزایش ترسیب کربن است. مصالح ساختمانی زنده (LBM) که در تقاطع طراحی، علم مواد، شیمی و مهندسی زیستی قرار دارند، حاوی میکروارگانیسم‌ ها هستند و خواص بیولوژیکی را نشان می‌ دهند. تحقیقات زیر نشان می دهد که چگونه LBM ها می توانند موادی را که معماری با آن کار می کند تغییر دهند.

جایگزینی تولید سنتی با رشد ارگانیک

در دانشگاه کلرادو بولدر، آزمایشگاه مواد زنده یک مصالح ساختمانی زنده بدون سیمان را بررسی کرد که بر خلاف بتن، کاملاً قابل بازیافت است. این تیم از سیانوباکتر ها، میکروارگانیسم‌ های سبز رنگ شبیه جلبک‌ ها استفاده کردند که از CO2 و نور خورشید برای رشد استفاده می‌ کنند و سیمان زیستی تولید کردند که به جذب CO2 کمک می‌ کند. محققان با مهار رشد تصاعدی باکتری ها، بلوک های ساختمانی را رشد دادند و یک روش بالقوه جدید تولید را نشان دادند. کاربرد واقعی این فناوری در حال حاضر وجود دارد، زیرا برخی از شرکت‌ ها به عنوان مثال با استفاده از بیوسمان در محصولات خود، پذیرش این مواد پیشرفته را پیش می‌ برند .

میسلیوم یکی دیگر از حوزه‌ های تحقیقاتی پرکار برای مصالح ساختمانی قابل کشت است ،  زیرا مواد مبتنی بر میسلیوم خواص عایق خوبی دارند، بازدارنده آتش هستند و گازهای سمی تولید نمی‌ کنند . در سال 2014، The Living Hy-Fi را ایجاد کرد، اولین سازه در مقیاس بزرگ که از آجرهای میسلیوم ساخته شده بود، که می توانست در 5 روز رشد کند. در ناسا، مواد مبتنی بر میسلیوم به عنوان یک گزینه مناسب برای معماری فضایی، دقیقاً برای پتانسیل رشد آنها در محل مورد بررسی قرار می‌ گیرند، در شرایطی که حجم مواد منتقل‌ شده باید به حداقل برسد.

بیوتکنولوژی و فناوری سبز

مواد خود ترمیم شونده برای مصرف کمتر منابع

با توجه به اینکه بتن مسئول تقریباً 9 درصد انتشار کربن در جهان است، تلاش‌ های تحقیقاتی متعددی بر یافتن جایگزین‌ هایی برای بتن سنتی، بازنگری در فرآیند تولید آن یا یافتن راه‌ حل‌ هایی برای کاهش تقاضا متمرکز هستند. در موسسه پلی تکنیک Worcester، محققان با استفاده از آنزیمی که دی اکسید کربن موجود در اتمسفر را به کریستال های کربنات کلسیم تبدیل می کند، بتن خود ترمیم شونده را توسعه داده اند، ترک های میلی متری را می بندد و از آسیب بیشتر به مواد جلوگیری می کند. برخلاف آزمایش‌ های بتن خود ترمیم شونده با استفاده از باکتری، این فرآیند سریع‌ تر است و هیچ مشکل ایمنی ایجاد نمی‌ کند .

آزمایش های واقعی و کاربردهای معماری

مرکز فناوری بیوتکنولوژی در محیط ساخته شده یک پروژه تحقیقاتی است که دانشمندان زیستی از دانشگاه نورثامبریا و معماران، طراحان و مهندسان دانشگاه نیوکاسل را گرد هم می آورد تا فناوری بیوتکنولوژی هایی را توسعه دهند که به ایجاد ساختمان هایی پاسخگو به محیط خود کمک کند. این تحقیق بر تولید مواد مهندسی شده زنده متمرکز است که ضایعات آنها را متابولیزه می کند، به کاهش آلودگی کمک می کند، فرآیندهای ساخت و ساز را کارآمدتر می کند و حتی انرژی تولید می کند. برای آزمایش یافته‌ ها در مقیاس ساختمان، ابتکار تحقیقاتی یک ساختار آزمایشی در محوطه دانشگاه نیوکاسل ساخت که به تکرار یک فضای خانگی کمک می‌ کند . در OME، محققان با مواد آزمایش می‌ کنند ، فرآیند هایی را برای تبدیل زباله‌ های خانگی به گرما و انرژی توسعه می‌ دهند ، سیستم‌ های نمای جدید را آزمایش می‌ کنند و بر میکروبیوم ساختمان تأثیر می‌ گذارند.

بیوتکنولوژی و فناوری سبز

آزمایشگاه تحقیقات طراحی یکپارچه در دانشگاه کارولینای شمالی شارلوت یک سیستم نمای ریز جلبک سازگار را توسعه داده است که کیفیت هوای داخل ساختمان را بهبود می‌ بخشد و انرژی تجدید پذیر را از طریق فتوبیوراکتور های یکپارچه تولید می‌ کند. با پنجره بیوکرومیک، هوا به داخل سیستم نما وارد می شود و اکسیژن تولید شده توسط جلبک ها به سیستم HVAC ساختمان وارد می شود. جلبک های تازه به طور منظم وارد سیستم می شوند و جلبک های حاوی کربن در پایین فرو می روند و به جزء تبدیل می شوند که آنها را به سوخت زیستی تبدیل می کند. این سیستم برای استفاده تجاری اقتباس و توسعه یافته است.

بیوتکنولوژی و فناوری سبز

 این چند نمونه از یک زمینه تحقیقاتی گسترده تصویری جامع از آنچه که یک صنعت مصالح ساختمانی پایدار می تواند به نظر برسد را ترسیم می کند. در ادامه، تحقیقات بیشتری برای ارزیابی مسائلی مانند ایمنی و آلودگی زیستی مورد نیاز است. علاوه بر این، این مواد جدید باید افکار عمومی را که معمولاً نسبت به دنیای باکتریایی تمایلی ندارند، جلب کنند. زمینه مواد زنده مهندسی شده هنوز در روزهای اولیه خود است و از تحقیقات آزمایشگاهی تا قابلیت تجاری راه زیادی در پیش است . با این حال، این تحقیق راه را به سوی دنیای مادی جدید و سطح جدیدی از پایداری در معماری باز می کند .

برای تماس با مجموعه مدیآرک اینجا کلیک کنید.

نویسندگان :
پریا سید جواد جواهری 
امید کامیاب شندی 

منبع :

arcdaily

فهرست