Svájci kutatók kőbányászatból fennmaradó nagymennyiségű hulladékot újrahasznosító, egyedi építőipari elemekké átalakító 3D nyomtatót fejlesztettek. Az olasz határhoz közeli Ticino kantonban például a kőhulladék vagy kőliszt a teljes kitermelés negyven százaléka is lehet.
A printert esettanulmányban mutatták be. Ticinói márványbánya hulladéktermékéből optimalizált padlórendszert készítettek vele. A projekt jól szemlélteti, hogyan csökkenthető az építőanyag-fogyasztás, egyben az újrahasznosított helyi források használatát promótálja. A végterméket a 2023-as Velencei Építészeti Biennálén mutatják be.
A nyomtató a kötőanyag-sugaras, azaz binder jetting technológián (BJT) alapul. A hagyományos BJT kötőanyaggal szilárdítja meg rétegenként a szemcsés anyagokat. A technikának azonban megvannak az építőipari korlátai: a nyomatok túl merevek, gyenge a tűzzel és az időjárás viszontagságaival szembeni ellenállásuk.
A svájci kutatók geopolimer-alapú alternatív kötőanyagot használtak. Ezek az új anyagok szervetlen polimer szerkezetű amorf matériák, számuk évről évre gyarapodik, alkáli aktivált anyagoknak is hívják őket. Lényeg, hogy a hardvert és a szoftvert is újratervezték, a technológiát pedig Geopolymer Binder Jettingnek (GeoBJT) nevezték el.
A teszteken bizonyított nyomatok nemcsak jobb mechanikai és más tulajdonságokkal rendelkeznek, hanem a kötéshez és a részecskékhez használt anyagok választéka is szélesebb, és hatékonyabb a termelés. Mobilkonténer-szerű beállításával, a printer terepen helyszíni gyárként működik.
A kiválasztott amorf anyagot az alumínium-szilikát forrás és lúgos aktivátor összekeverésével állították elő, és nagyjából ugyanolyan szilárd, mint a beton, a széndioxid-lábnyoma viszont alacsonyabb. A kötőanyagot sugaras technikában használják, a metakaolint nagyolvasztó-salakkal helyettesítik, és beledolgoznak kihasználatlan melléktermékeket, így márványbányákból származó kőport is. A kötőanyag remekül kezeli, tárolja a nedvességet, emiatt az ezzel a technikával készült épület extrém hőhullámokra is pozitívan reagál.
Az esettanulmányhoz létrehozott bordás merevítésű siklópadlót előregyártott részekből, tizenhét különálló elemből állították össze.
