Mot hållbar biobaserad cirkularitet i digitaliserad byggnad: pilotskala 3D-utskrift återanvänd biomassa i cement

Forskningsprojekt, 2024 – 2026

Den ökande efterfrågan på byggnader har ökat cementanvändningen och utmanat hållbarheten i samhällsbyggandet och klimatet. Att utveckla strategier för cirkulär ekonomi inom byggbranschen har blivit ett viktigt forskningsfokus. Att använda biomassa som restprodukt, såsom träfiber eller cellulosa från förpackningar, hygienprodukter, textilier och byggmaterial, kan effektivt minska användningen av energikrävande cement eller fossilbaserad plast. Att reparera och återanvända gamla byggnader, som en av dessa hållbara strategier, ger betydande miljöfördelar.3D-utskrift, eller Additive Manufacturing, är en digital lösning för att skapa anpassade byggkomponenter till en lägre kostnad. Den är mycket automatiserad och kräver inga formar, vilket gör den idealisk för reparation och återanvändning av gamla byggnader. Därför är det en lovande lösning för att möta utmaningarna med hållbarheten inom cementbyggnadsindustrin. Genom att lägga till biomassa som infill i cement kan vi ytterligare minska CO2-utsläppen och förbättra cirkulariteten inom både biomassa- och byggsektorn. På lång sikt syftar detta till att gynna hållbarheten i samhällsbyggandet och klimatet.Projektet syftar till att validera och demonstrera våra innovativa lösningar i pilotskala för att använda biomassa i cement 3D-utskrift. Detta inkluderar att öka biofiberstabiliteten genom biopolymerbeläggning för skalbar materialinnovation och anpassning av processen för återvinning av biomassa från lokala avfallsströmmar. Till exempel kan tillsats av andra biobaserade material som acceleratorer, såsom algbaserad kiseldioxid, eller användning av syngasbiprodukt biokol, för att justera cementegenskaperna. Dessutom syftar vi till att ytterligare avancera maskininlärning och samarbeta med arkitekter för att integrera ny byggnadsdesign med biomaterial och processen.Projektresultaten kommer i första hand att implementeras med industripartnerna i projektkonsortiet, nämligen biomassamaterialleverantören Biofiber Tech AB och 3D-printerkonstruktören Concreteprint AB. Tillsammans med forskning och utveckling från Chalmers tekniska högskola och Umeå Arkitekthögskola kommer projektets lösningar att spridas till externa partners. Dessutom kan resultaten användas inom andra relaterade industrisektorer som cement, bostäder och återvinning.Projektet syftar till att påverka följande FN:s hållbarhetsmål: Avsevärt minska avfallsgenereringen genom förebyggande, minskning, återvinning och återanvändning (12.5); främja industri, innovation och infrastruktur (9.4); och säkerställa att människor överallt har relevant information och medvetenhet om hållbar utveckling och livsstilar i harmoni med naturen (12.8).