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#Tendenze

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Grimshaw e UEL sviluppano blocchi di Sugarcrete che "potrebbero sostituire l'industria dei mattoni tradizionali"

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Lo studio di architettura Grimshaw e l'Università di East London hanno collaborato alla creazione di Sugarcrete, un blocco da costruzione biomateriale dalla forma a incastro ricavato dal sottoprodotto della canna da zucchero, la bagassa.

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Sugarcrete è stato sviluppato per essere un materiale da costruzione riutilizzabile, a basso costo e a basse emissioni di carbonio, alternativo ai mattoni e al cemento.

L'ideazione, la progettazione e la fabbricazione del materiale sono state guidate da personale e borsisti della University of East London (UEL), tra cui il docente senior di architettura Armor Gutierrez Rivas, il co-direttore del Sustainability Research Institute Alan Chandler e il ricercatore Bamdad Ayati.

Il team dell'UEL ha sviluppato il materiale insieme all'architetto Elena Shilova e al direttore della tecnologia di progettazione Andy Watts di Grimshaw e con il supporto del marchio di zucchero Tate & Lyle Sugars.

Secondo il team di Sugarcrete, la canna da zucchero è la più grande coltura al mondo per volume di produzione, con quasi due miliardi di tonnellate prodotte ogni anno in tutto il mondo.

Di queste, 600 milioni di tonnellate di bagassa fibrosa vengono prodotte come sottoprodotto.

La bagassa è stata mescolata con leganti minerali per creare il materiale Sugarcrete, progettato per essere quattro volte più leggero e con un'impronta di carbonio compresa tra il 15 e il 20% rispetto ai mattoni tradizionali.

Secondo il team di ricercatori, il materiale è anche più economico del cemento e le sue emissioni di carbonio sono 20 volte inferiori.

"Utilizzando solo il 30% della produzione mondiale di bagassa, Sugarcrete potrebbe sostituire completamente l'industria dei mattoni tradizionali, offrendo un potenziale risparmio di 1,08 miliardi di tonnellate di CO2, il 3% della produzione globale di CO2", ha dichiarato il team di Sugarcrete.

"Il progetto di ricerca di Sugarcrete si basa su ciò che costruiamo, sul modo in cui cattura il carbonio e, soprattutto, su chi trae vantaggio dalla sua produzione e dal suo impiego."

Gli architetti di Grimshaw hanno sviluppato una forma poliedrica con lati affusolati che è stata utilizzata per formare il materiale in blocchi ad incastro, ispirandosi al progetto dell'ingegnere francese John Abeille del 1699 per la realizzazione di coperture a volta piana.

I moduli a incastro sono stati disposti in orientamenti alternati e tenuti insieme da tiranti perimetrali post-tesi per creare il Sugarcrete Slab, una soletta modulare che può estendersi fino a tre metri senza bisogno di malta.

Grazie alla fabbricazione robotizzata e alla tecnologia di realtà aumentata (AR), i blocchi sono stati progettati per essere facilmente costruiti e smontati, in modo da poter essere riutilizzati per più progetti.

Il materiale Sugarcrete ha anche proprietà isolanti ed è resistente al fuoco. Il team del progetto ha suggerito che il materiale potrebbe essere utilizzato per pannelli isolanti, pareti portanti, solai strutturali e tetti.

"Sfidando l'idea errata che i materiali di scarto siano inferiori in termini di resistenza strutturale, Sugarcrete può offrire applicazioni strutturali autoportanti oltre al riempimento", ha dichiarato il team di Sugarcrete.

"L'interesse di Grimshaw per le geometrie a incastro ha portato a nuove opportunità di impiego di Sugarcrete come elemento di copertura per la costruzione di una soletta composita smontabile, riutilizzabile e resistente al fuoco, chiamata Sugarcrete Slab".

"Grazie alla reciprocità e alla rete di forze distribuite, il sistema ha prestazioni superiori al tradizionale assemblaggio monolitico"

La ricerca alla base di Sugarcrete è accessibile al pubblico, con la speranza che il materiale venga prodotto in tutto il mondo, in particolare nelle comunità in cui la canna da zucchero viene coltivata localmente.

Candidato al Premio Earthshot 2023, il team del progetto prevede di sviluppare ulteriormente il materiale Sugarcrete, di cui l'UEL ha registrato il marchio.

"I futuri test strutturali si concentreranno sullo studio della capacità di taglio e di trazione del materiale, che potrà poi essere utilizzato per sperimentare ed eventualmente ridurre la distribuzione delle armature all'interno del sistema o aumentare la capacità di portata", ha dichiarato il team a Dezeen.

"Il team di progettisti sta studiando come impiegare il materiale in progetti dal vivo, lavorando nel contesto locale delle comunità di raccoglitori di canna da zucchero nel sud globale", ha aggiunto.

"Le prossime fasi della ricerca vedranno lo sviluppo e la co-progettazione di strumenti digitali legati alla disponibilità di sottoprodotti provenienti da diverse colture e regioni e a criteri di prestazione che mappino il potenziale di impiego di Sugarcrete a livello globale"

Altri materiali da costruzione ricavati da rifiuti o biomateriali includono un mattone a basse emissioni di carbonio ricavato da rifiuti urbani locali e un bio-mattone alternativo al cemento ricavato da carbone di legna e luffa.

La fotografia è di Chromaphotography e il video di Jude Adoasi.