Skuteczne metody umożliwiające odzyskiwanie cennych materiałów ze starych budynków
Odpady budowlane, remontowe i rozbiórkowe są głównym strumieniem odpadów wielkogabarytowych w krajach UE 27, generującym 374 miliony ton rocznie, nie uwzględniając odpadów z wykopów. Chociaż wskaźniki odzysku są stosunkowo wysokie, wynikają one głównie z zasypywania wykopów oraz recyklingu niskiej jakości. Skuteczne działania w zakresie recyklingu utrudnia dodatkowo brak konkurencyjnych cen i zaufania do jakości materiałów wtórnych. Tradycyjne projektowanie budynków, w którym często pomija się łatwość rozbiórki, ponownego użycia i recyklingu materiałów, jest jedną z głównych barier utrudniających wdrażanie zasad gospodarki o obiegu zamkniętym w budownictwie. Pokonanie tych wyzwań wymaga zastosowania kompleksowego podejścia, obejmującego zmiany w filozofii projektowania, postępu technologicznego, zaktualizowanych ram regulacyjnych i zachęt ekonomicznych, aby ukierunkować branżę budowlaną na model bardziej cyrkularny. Finansowany przez UE projekt ICEBERG ma na celu zrewolucjonizowanie sposobu wykorzystania wycofanych z eksploatacji materiałów budowlanych poprzez pokonanie głównych barier utrudniających wprowadzanie gospodarki o obiegu zamkniętym w budownictwie. „Naszym głównym celem było opracowanie i zademonstrowanie innowacyjnych i ekonomicznych rozwiązań usprawniających odzyskiwanie wtórnych materiałów budowlanych w całym łańcuchu wartości”, mówi koordynator projektu David Garcia Estevez. „Chodzi tu zarówno o materiały budowlane wycofane z eksploatacji, jak i produkcję nowych produktów budowlanych zaprojektowanych z myślą o obiegu zamkniętym i efektywnym gospodarowaniu zasobami, zawierających od 30% do 100% wysokiej czystości tworzyw pochodzących z recyklingu”.
Inteligentne narzędzia i technologie odzyskiwania na potrzeby zrównoważonych praktyk budowlanych
W projekcie ICEBERG powstaje pionierski pakiet zintegrowanych inteligentnych rozwiązań mających zrewolucjonizować logistykę zwrotną w modelu obiegu zamkniętego. Po pierwsze, opracowano ulepszone inteligentne narzędzie do rozbiórki bazującej na modelowaniu informacji o budynku (BIM) w celu planowania, ilościowego określania strumieni odpadów oraz oceny środowiskowych i ekonomicznych skutków projektów renowacji i rozbiórki. Po drugie, wdrożono platformę opartą na technologii blockchain, aby zapewnić identyfikowalność materiałów budowlanych wycofanych z eksploatacji. Naukowcy zastosowali też identyfikację radiową i system kodów QR do precyzyjnej identyfikacji i uwierzytelniania. W zakresie technologii odzyskiwania materiałów zespół ICEBERG opracował zaawansowane metody, takie jak obrazowanie hiperspektralne w połączeniu z oprogramowaniem do uczenia maszynowego w celu zwiększenia wydajności automatycznego sortowania frakcji odpadów zmieszanych. Inne innowacje to zoptymalizowany system kruszenia, sortowania i czyszczenia materiałów, a także szybka piroliza i oczyszczanie odpadów drzewnych. Ponadto powstał proces łączący oczyszczanie i solwolizę dla polimerowych pianek izolacyjnych oraz zaawansowane techniki przetwarzania hydrotermalnego i nadkrytycznego dla odpadów szklanych i zawierających krzemionkę.
Przekształcenie materiałów budowlanych o wysokiej zawartości materiałów pochodzących z recyklingu
Zespół ICEBERG wprowadził rozwiązania w zakresie projektowania o obiegu zamkniętym, aby poprawić obieg materiałów budowlanych wycofanych z eksploatacji i tworzyć innowacyjne produkty budowlane o wysokiej zawartości materiałów pochodzących z recyklingu. Znalazł się wśród nich ekologiczny cement hybrydowy, wytwarzany z przetworzonego szkła, cegły, betonu i gipsu. W ramach projektu opracowano też prefabrykowane elementy betonowe z odwracalnymi połączeniami, a także ultralekkie panele betonowe z pianki i wiórów drewnianych. Kolejną innowacją były demontowalne pustaki wykorzystujące technologię Carbstone. Opracowano okrągłe płytki ceramiczne zawierające 70% surowców wtórnych, a także wyprodukowano żywicę pochodzącą z biooleju. Ponadto wyprodukowano elastyczne panele z wiórów drzewnych i płyty gipsowo-kartonowe zawierające 35% gipsu pochodzącego z recyklingu. Zespół ICEBERG zademonstrował swoje osiągnięcia w rzeczywistych warunkach w ramach sześciu studiów przypadku przeprowadzonych w Europie i Turcji. Zgromadzone w czasie rzeczywistym dane z tych demonstracji zostały wykorzystane do oceny ekonomicznego i środowiskowego wpływu nowo opracowanych rozwiązań. „Projekt ICEBERG wsparł renowację i rozbiórkę budynków za pomocą inteligentnych narzędzi, takich jak BIM i identyfikowalność w chmurze. W jego ramach udało się zademonstrować technologie automatycznego sortowania odpadów i wysokiej jakości recyklingu, a także nowe produkty budowlane o obiegu zamkniętym z cechami ekologicznymi”, podkreśla Garcia Estevez. „Ulepszone metody oczyszczania i recyklingu pozwalają na otrzymanie doskonałych surowców wtórnych. Jednak niektóre produkty ICEBERG, nawet te o wyższym stopniu obiegu zamkniętego i niższej zawartości materiałów pierwotnych, mogą być droższe w porównaniu z rozwiązaniami obecnie dostępnymi na rynku ze względu na uwarunkowania ekonomiczne”.
Słowa kluczowe
ICEBERG, recykling, materiały budowlane wycofane z eksploatacji, gospodarka o obiegu zamkniętym, sortowanie, beton, BIM, modelowanie informacji o budynku
