Ekoinnowacje w budownictwie

Budownictwo jest kluczową branżą całej gospodarki w Unii Europejskiej. Sektor ten wytwarza ok. 10% wspólnotowego PKB, a jego udział w zatrudnieniu to 7%. Dane te dotyczą prac budowlanych, remontowych oraz inżynieryjnych. Ponadto ok. 26 mln stanowisk jest zależnych od budownictwa i przemysłu budowlanego. Ze względu na swoją wielkość oraz liczne powiązania z innymi gałęziami gospodarki, sektor ten ma ogromny wpływ na środowisko. Przede wszystkim jest znacznym konsumentem zasobów. Ponad połowa wszystkich surowców stanowi źródło materiałów budowlanych, służy do wyrobu produktów wykorzystywanych w budownictwie lub jest zużywanych podczas prac budowlanych. Każdego roku wzrasta ilość odpadów pochodzących z placów budowy. Przyczyną tego jest zwiększenie liczby wyburzeń, prac remontowych i rewitalizacyjnych. Sektor zużywa także ogromne ilości energii i wody oraz powoduje znaczne emisje do powietrza, gleby i wód. Energię potrzebną do ogrzewania i oświetlenia budynków szacuje się na ok. 42% globalnego zużycia energii w Unii Europejskiej, co wiąże się z ok. 35-procentową emisją gazów cieplarnianych. Mimo iż unijne gospodarstwa domowe zużywają podobną ilość energii od ponad 20 lat, to każdego roku jej konsumpcja systematycznie wzrasta. Rozwiązanie problemów środowiskowych branży budowlanej i wprowadzenie do niej zasad zrównoważonego rozwoju jest trudne, m.in. ze względu na wyjątkowość tego segmentu. Kwestie dotyczące budownictwa są w znacznej mierze regulowane na poziomie krajowym, co utrudnia wprowadzanie innowacyjnych technologii i nowych standardów. Inne utrudnienia to długa żywotność budynków, dominacja sektora publicznego jako inwestora oraz rozproszone łańcuchy dostaw.

 

Unia Europejska dąży do tego, by zmienić podejście do projektowania, budowania, remontowania i burzenia budynków w celu zmniejszenia oddziaływania tego sektora na środowisko.

 

W związku z tym każdego roku organizuje konkurs CIP-EIP-Eco-Innovation, w którym przedsiębiorcy mogą ubiegać się o dofinansowanie innowacyjnych pod względem ekologicznym produktów, technik, usług i procesów, które mają na celu zapobieżenie oddziaływaniu na środowisko lub zmniejszenie go, bądź które przyczyniają się do optymalnego wykorzystania zasobów. Zgłaszane projekty nie mogą ograniczać się jedynie do prowadzenia badań. Wszystkie pomysły muszą być opracowane tak, aby miały zastosowanie w praktyce i w długoterminowej perspektywie były rentowne. Nie mogą skupiać się jedynie na ochronie środowiska, ale muszą stać się elementem innowacyjnych produktów, usług i procesów, gotowych do wprowadzenia w przemyśle. Niektóre projekty rozwijają koncepcje już realizowane, aby je udoskonalić. Celem tego jest osiągnięcie wyższej stopy zwrotu z każdego euro zainwestowanego w innowacyjne i zrównoważone technologie. Najbardziej doceniane są te ekoinnowacje, które można wdrażać w całej UE. Jednym z obszarów, w których warto ubiegać się o dofinansowanie, jest właśnie budownictwo. Dzięki uzyskanemu wsparciu z UE w całej Europie realizowanych jest obecnie kilkanaście bardzo interesujących projektów, dotyczących tego sektora.

 

Najczęściej wykorzystywanym materiałem budowlanym, nie tylko w przypadku budynków, ale także mostów, wiaduktów, dróg itp., jest beton. Jednak proces jego produkcji przy użyciu cementu powoduje znaczne emisje CO₂ do atmosfery. Z kolei stosowanie bardziej zrównoważonych rodzajów betonu jest utrudnione, m.in. ze względu na szereg norm i standardów, które ten musi spełniać. W związku z tym hiszpański Instytut Technologii Budownictwa Aidico opracowuje technologię, która umożliwi produkcję betonu przy zmniejszonej emisji CO₂ do atmosfery. Realizacja projektu ma umożliwić wejście na rynek betonu, który spełni wszelkie wymagania jakościowe, wytrzymałościowe, a także będzie bardziej przyjazny środowisku, dzięki zmienionemu składowi. Naukowcy oceniają, że pozwoli to zredukować emisję CO₂ o 50 do 250 kg na 1 m³ trwałego betonu. Nowa, stworzona w ramach programu CIP-EIP-Eco-Innovation technologia, ma być wspierana specjalnym certyfikatem i rozpowszechniania w całej UE.

 

Z kolei naukowcy ze Słowenii badają możliwości wykorzystywania osadów ściekowych w produkcji kompozytowych materiałów budowlanych. Do tej pory osady z 50 tys. oczyszczalni ścieków były deponowane na składowiskach odpadów lub spalane, jednak składowanie zostało w UE zakazane. Naukowcy pracują nad możliwością wykorzystania organicznych osadów, pochodzących zarówno z oczyszczalni ścieków, jak i portów, szlaków rzecznych, zakładów uzdatniania wody oraz produkcji wapna jako kompozytowych materiałów budowlanych. Aktualnie przygotowywana jest pilotażowa produkcja w Słowenii, ale prace trwają również na Słowacji, w Polsce i Grecji. Oczekiwane wyniki to zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 1 460 tys. ton w ciągu dziesięciu lat od wdrożenia projektu. Inicjatywa powinna również wpłynąć na redukcję kosztów gospodarowania odpadami.

 

Wiele budynków jest budowanych z cegieł i betonu – materiałów, których wytworzenie wymaga ogromnych nakładów energii i surowców naturalnych. Realizowany przez estońską firmę Ardoran projekt „EcoWall” ma na celu zmniejszenie wpływu budownictwa na środowisko poprzez wykorzystanie modularnych paneli kompozytowych. Zagwarantują one oszczędności w ramach kosztów budowy oraz poprawią izolację termiczną budynku. Przy powstawaniu paneli wykorzystywane zostaną przemysłowe odpady oraz beton pochodzący z odzysku. Jednocześnie nowo powstały produkt będzie cechował się lepszymi właściwościami izolacyjnymi niż używane dziś materiały budowlane, i to przy zachowaniu podobnego wyglądu. Aktualnie przygotowywana jest produkcja pilotażowa w Estonii. Zakłada się, że rocznie fabryka będzie wytwarzała 100 tys. m² paneli. Biorąc pod uwagę proces produkcji i 50-letni okres użytkowania paneli dla domu jednorodzinnego, zbudowanego przy wykorzystaniu tej innowacyjnej technologii, można osiągnąć oszczędność energii rzędu 1 840 GJ i zmniejszyć emisję CO₂ o 11 ton.

 

Inny pomysły na redukcję oddziaływania budownictwa na środowisko ma niemiecka firma Bautechnik Simon. W ramach projektu SANGUSS opracowuje ona nową technologię wypełniania paneli ściennych. Materiałem, który ma temu służyć, jest pianka, wytwarzana ze szkła, które już nie może zostać użyte do recyklingu. Dziś materiał taki staje się bezużytecznym odpadem i najczęściej trafia na składowiska. Projektanci chcą, aby nowe wypełnienie ścian umożliwiało sprawne prowadzenie w nich wodociągów, kanalizacji i okablowania. W związku z tym twórcy nowej technologii konsultują się z różnymi specjalistami budowlanymi – od murarzy, przez hydraulików i elektryków, aż po tynkarzy – w celu spełnienia jak największej liczby wymogów stawianych produktowi. Wypełnienie stłuczką szklaną ścian ma przyczynić się do redukcji odpadów i hałasu, a także zapewnić ochronę przed ogniem i stabilność strukturalną. Produkt końcowy powinien być tani i łatwy w obsłudze. Równolegle przygotowywany jest sprzęt, narzędzia i pompy oraz przeprowadza się próby stawiania ścian z wykorzystaniem nowego wypełnienia.

 

Dekoracyjne panele ścienne są najczęściej wykonywane przy użyciu żywic poliestrowych, lotnych rozpuszczalników i pigmentów, które powodują zanieczyszczenie powietrza i wody. Włoska firma Gardenia chce zastąpić te materiały naturalnym kamieniem i sproszkowanym szkłem, pochodzącymi z odzysku. Kamień i szkło oraz tlenek żelaza, odzyskiwany w przedsiębiorstwie z innego procesu produkcyjnego, będą wykorzystywane w postaci proszku lub ziaren różnej wielkości. Umożliwi to produkowanie paneli ściennych o różnych wzorach i kolorach. Dzięki zmianie technologii możliwe będzie zredukowanie emisji metanu o 100 tys. m³ rocznie, całkowite zrezygnowanie z wykorzystywania lotnych rozpuszczalników, pigmentów i żywic poliestrowych, ograniczenie zużycia wody o ok. 1 mln litrów rocznie, a także zaoszczędzenie 25% energii podczas produkcji.

 

Firmy z europejskiego rynku parkietów rocznie produkują ponad 100 mln m² podłóg. Około 70% tej produkcji wymaga specjalistycznych klejów do montażu. Ich zużycie oceniane jest na 70 mln l każdego roku. Niestety, produkty te zawierają wiele szkodliwych dla człowieka i środowiska lotnych substancji organicznych. Włoska firma NPT (New Polyurethane Technologies) przygotowuje się do wprowadzenia na rynek nowego, przyjaznego środowisku kleju do paneli podłogowych. Innowacyjne prepolimery zostały już opracowane i znajdują się w fazie testów. Nowy produkt ma trafić na rynki w całej UE i być dostępny u wszystkich producentów i sprzedawców podłóg drewnianych. Po wdrożeniu projektu firma zamierza produkować 0,7 mln kg kleju, którego wytwarzanie i wykorzystywanie nie powodują emisji metanolu, a sam produkt nie zawiera takich substancji jak cyna czy izocyjaniany.

 

Łukasz Bandosz, Katedra Nauk Ilościowych i Przestrzennych, Wyższa Szkoła Logistyki w Poznaniu