Hempcrete to biomateriał budowlany, który pomaga w dążeniu do zerowej emisji netto, ale w jaki sposób produkt opracowany tysiąc lat temu może pomóc w rozwiązaniu dzisiejszych wyzwań środowiskowych? TylkoGliwice Culture schodzi na ziemię i brudzi się materiałem, który ekscytuje świadomych ekologicznie europejskich architektów.
Na pierwszy rzut oka może się to nie wydawać imponujące, ale konopiobeton to zielony materiał budowlany, który zachwyca świadomych ekologicznie właścicieli domów i architektów, gdyż może stać się zrównoważoną alternatywą dla kosztownych dla środowiska cegieł i betonu.
Powstaje on ze starannie wyważonej mieszanki łodyg konopi (wysuszonego wewnętrznego rdzenia rośliny konopi) zmieszanej z wapnem i wodą.
Choć konopiobeton wydaje się bardzo nowoczesnym materiałem budowlanym, jego historia sięga ponad 1500 lat.
Tynk konopny z VI wieku nadal pokrywa ściany jaskiń Ellora w Indiach, wpisanych na listę UNESCO, a zaprawę konopną odkryto w starożytnych przyczółkach mostu Merowingów we Francji – co jest stosowne, ponieważ Francja była pionierem działań z lat 80. XX wieku mających na celu modernizację betonu konopnego i udostępnienie go nowemu pokoleniu.
W tamtych czasach mokry hempcrete był odlewany na miejscu, tak jak dzisiaj beton, ale wyzwanie uzyskania odpowiedniej mieszanki sprawiło, że był to trudny produkt do użycia dla laików. Zbyt duża ilość któregokolwiek z trzech składników mogła sprawić, że materiał stałby się rzadki i słaby, a zbyt mała mogła spowodować kruszenie.
Czas schnięcia również stanowił problem. W dobrych warunkach utwardzanie odlewanego betonu konopnego może trwać od czterech do sześciu tygodni. Jednak zimna, wilgotna zima może spowolnić proces do co najmniej sześciu miesięcy, ograniczając jego masowe wykorzystanie w północnej Europie.
Nienaganne parametry środowiskowe
Pomimo wyzwań, niezaprzeczalne właściwości ekologiczne betonu konopnego sprawiły, że to nie kwestia tego czy w ogóle znajdzie on zastosowanie w głównym nurcie branży budowlanej, lecz kiedy.
Liam Donohoe, dyrektor operacyjny UK Hempcrete – firmy z siedzibą w Derbyshire, która zajmuje się projektowaniem i dostarczaniem materiałów na potrzeby projektów budowlanych z wykorzystaniem betonu konopnego – mówi w wywiadzie dla TylkoGliwice Culture, że zrównoważony rozwój odgrywa rolę w każdym aspekcie rozwoju produktu.
„Konopie, w przeciwieństwie do konwencjonalnych upraw, nie wymagają dużej ilości nawozów ani pestycydów, aby chronić je podczas wzrostu. Typ włóknistych konopi zwykle używany w budownictwie to wysoka roślina, która szybko rośnie, więc można ją przycinać i sadzić dość blisko siebie, co naturalnie tłumi chwasty” – mówi.
„Nie twierdzę, że produkcja betonu konopnego nie wymaga energii, bo wymaga. Ale jeśli porównamy go do izolacji i wypełnień ściennych wykonanych przez człowieka, ma nieograniczoną żywotność, a jego głównym składnikiem jest odnawialna uprawa, której produkcja kosztuje znacznie mniej energii i węgla”.
Badania i rozwój zmieniły wszystko
Eksperymenty przeprowadzone na początku XXI w. we Francji i na Uniwersytecie w Leuven w Belgii pozwoliły naukowcom zacząć usuwać bariery uniemożliwiające pełne wykorzystanie potencjału betonu konopnego jako powszechnie stosowanego materiału budowlanego.
Prawdziwym przełomem było wynalezienie bloków z betonu konopnego, zwanych „zieloną cegłą”, dzięki którym wykorzystanie tego materiału nie wymagało specjalistycznych umiejętności ani domysłów.
Lekki włóknisty blok otworzył nowy świat możliwości dla materiału, nie umniejszając żadnych jego ekologicznych właściwości. Jest wolny od lotnych związków organicznych (LZO) i na zawsze zachowuje swoje właściwości akustyczne, pochłaniania wilgoci i przewodnictwa cieplnego – w ostrym kontraście do syntetycznej izolacji, która z czasem ulega dekompresji i staje się mniej skuteczna.
Obecnie jest to produkt trwały, lekki i niezawodny, który można łatwo transportować na plac budowy i używać bez konieczności przeprowadzania kompleksowego szkolenia przez pracowników budowlanych.
Konopie kontra beton
Mimo swojej wszechstronności, eksperci szybko odrzucają porównania między hempcrete i betonem. Beton jest wzmocnionym, konstrukcyjnym materiałem budowlanym, który może utrzymać swój własny ciężar, podczas gdy hempcrete jest stosowany wokół ramy z drewna, stali lub betonu. Pomyśl o tym jako o izolacji, która nie kosztuje Ziemi.
„Kiedy hempcrete jest wytwarzany w postaci bloków, jest wystarczająco mocny, aby utrzymać się sam, więc można go używać do budowy budynków wielopiętrowych. Istnieje wiele przykładów w Holandii, RPA i Francji, więc nie chodzi o to, że nie można budować z niego wysokich lub mocnych konstrukcji, ale trzeba go używać wokół ramy”, mówi Donohoe.
„Naukowcy pracują nad opracowaniem zastosowania konstrukcyjnego betonu konopnego, ale obecnie oznacza to zazwyczaj modyfikowanie receptury. Najlepszym rozwiązaniem jest znalezienie czegoś, co jest bardzo spójne, co trafia na plac budowy tak jak każdy inny produkt budowlany, bez zbytniego obniżania emisji dwutlenku węgla do receptury poprzez stosowanie składników, które są produkowane w sposób mniej zrównoważony”.
Nadszedł czas na Hempcrete
Hempcrete okazuje się być doskonałym rozwiązaniem dla radykalnie odmiennego sposobu życia w świecie po pandemii COVID-19 oraz dla chęci zrobienia więcej, aby zapewnić przetrwanie planety.
„W niedawnej przeszłości ludzie dojeżdżali do ogrzewanych biur, pracowali przez cały dzień, a potem wracali do domu, żeby włączyć ogrzewanie na godzinę lub dwie wieczorem” — mówi Donohoe.
„Teraz już tak nie żyjemy. Coraz więcej z nas chce mieć w domu ładne, stabilne i zdrowe środowisko, ponieważ tam wielu mieszka i pracuje.
„Syntetyczne izolacje, takie jak poliuretan i włókno szklane, tworzą barierę między ciepłem a zimnem, ale nagrzewają się i stygną bardzo szybko. Natomiast naturalne materiały, takie jak ziemia lub hempcrete, nagrzewają się początkowo nieco wolniej, ale utrzymują ciepło znacznie dłużej – proces ten nazywa się „opóźnieniem dekrementacji”. Proces ten pasuje do dzisiejszego świata, w którym ludzie przebywają w domach znacznie dłużej, a ogrzewanie włącza się częściej w chłodniejszych miesiącach” – dodaje.
Europa wyznacza tempo w stosowaniu betonu konopnego
Główni gracze na świecie betonu konopnego pochodzą z Europy. W Holandii, Francji, Belgii, Niemczech i Włoszech beton konopny jest rutynowo używany do modernizacji starych budynków i stanowi rdzeń nowych konstrukcji.
Jednym z największych producentów jest belgijska firma Isohemp. Firma z siedzibą w Fernelmont działa od 2011 r. i działa w pięciu krajach.
Firma produkuje rocznie ponad milion bloków z betonu konopnego i twierdzi, że projekty, nad którymi pracowała, pozwoliły zaoszczędzić 18 000 ton CO2 ze środowiska – jest to równowartość emisji wytwarzanej przez radiowóz okrążający planetę 32 000 razy.
Chociaż Wielka Brytania jest kilka kroków za stadem, różnica szybko się zmniejsza. UK Hempcrete wie o 300–400 domach w Wielkiej Brytanii, które zostały zbudowane z betonu konopnego i widzi świetlaną przyszłość dla tego produktu.
„Przyszłość betonu konopnego będzie w prefabrykacji przy użyciu modułowych metod budowy. Mamy już domy szkieletowe, w dużej mierze składane w fabrykach, przywożone na miejsce i tam budowane. Nie ma powodu, dla którego domy z betonu konopnego nie mogłyby być podobnie prefabrykowane” — mówi Donohue.
„W Wielkiej Brytanii firmy budują tradycyjne domy jednorodzinne z betonu konopnego, które wyglądają jak domy zbudowane gdziekolwiek indziej w kraju, ale mają znacznie lepsze właściwości ekologiczne.
„Naszym celem jest modernizacja zasobów mieszkaniowych sprzed lat 40. Współpracujemy ze spółdzielniami mieszkaniowymi w całym kraju, które mają stare domy, które są zimne i przeciekające. Największą szansą jest rozwijanie tego rynku wraz z rosnącym rynkiem nowych budynków”.
Ale być może pełny potencjał konopi i betonu konopnego jeszcze nie został wykorzystany. BMW obecnie używa oszczędzającego wagę polimeru konopnego w panelach drzwi swojego samochodu elektrycznego i3, podczas gdy w południowych włoskich strefach trzęsień ziemi beton konopny jest używany jako elastyczny materiał budowlany, który może poradzić sobie z ruchami ziemi, zamiast sztywnego, kruchego betonu.
Przyszłość betonu konopnego jako zielonego materiału budowlanego wydaje się pewna. Jednak wraz z badaczami pracującymi nad coraz bardziej innowacyjnymi sposobami jego wykorzystania, być może dostrzegliśmy jedynie kuszący przebłysk różnicy, jaką może on wnieść.
