3Dプリントされたコンクリート人工サンゴ礁が海洋サンゴ礁生態系の回復に貢献

3Dプリントされたコンクリート人工サンゴ礁が海洋サンゴ礁生態系の回復に貢献
2024年3月7日、アンタークティックベアは、フロリダ州の海洋生態環境保護チームが海洋生息地の修復と保護を支援するために、デスティン・フォートウォルトンビーチ沿岸に3Dプリントされた人工サンゴ礁を設置したことを知りました。

オカルーサ沿岸資源チームが管理するこのプロジェクトでは、湾底に25個のコンクリートモジュールを沈め、水深60〜90フィートに新たな海洋生態系を創出しました。フロリダ州魚類野生生物保護委員会は、BP石油流出事故復旧基金を生態系修復プロジェクトに活用する自然資源被害評価人工サンゴ礁創出・修復プロジェクトの一部であるこのプロジェクトに126万ドルの資金を提供した。プロジェクトチームによると、この特定の資金提供機関から受けた資金提供は今回で2回目であり、最初のプロジェクトは2020年に完了しているという。

沿岸資源管理者のアレックス・フォッグ氏は、このようなプロジェクトの重要性を強調し、ダイバーや漁師にレクリエーションの機会を提供すると同時に海洋生息地の回復を促進するという二重のメリットを強調した。この成功した展開は、サンゴ礁建設業者のウォルター・マリンや、サンゴ礁を造るための印刷方法を開発した3D印刷会社1Printなどの請負業者との提携によって可能になった。
メキシコ湾に設置された3Dプリントコンクリート製人工リーフモジュール。 写真提供:オカルーサ沿岸研究チーム。
多様で耐久性のあるリーフデザイン<br /> フォッグ氏は、現在のサンゴ礁プロジェクトを監督するために2つの請負業者を選んだと述べた。ウォルター・マリンは250以上のコンクリートモジュールの製造と配備を任され、1Printは3Dコンクリート印刷を使用した人工サンゴ礁建設の新しい方法を導入するために選ばれた。
不動産開発や防波堤などの緩衝構造物の建設を手掛けてきた1Printは、3Dプリンターを使った人工リーフモジュールの提案を行い、熱烈な支持を得た。フォッグ氏はチームと緊密に協力しながら、複雑な機能を備えた頑丈な構造物を作ることを目指し、より大規模な構造物を作成するためのモデルの設計と製作を監督しました。
完成したモジュールは、長さ約 14 フィート、高さ約 8 フィート、幅約 6 フィート、重量は約 15,500 ポンドになります。 1Print の南フロリダ施設は 1 日あたり 3 個の生産能力を備えており、効率的にリーフを生産しています。その後、モジュールはアラバマ州オレンジビーチに輸送され、ウォルター・マリンが降ろし場所を管理しました。

海洋環境での耐久性を向上させるため、従来の鉄筋補強ではなくコンクリートミックスにグラスファイバー鉄筋を使用してサンゴ礁を補強しています。輸送中の物流上の課題にもかかわらず、1Print はプロセスの改良を続けており、将来のプロジェクトでこれらの障害を克服できるという自信を表明しました。
主に陸上建設に注力してきた1Printにとって、海洋インフラへの進出は環境保護に向けた大きな転換を意味します。サンゴ礁は、成長中に高さ 8 フィートまで成長し、砂の海底に定着すると、海洋生物が定着するのに適した基盤となります。

3Dプリントのサンゴ礁ケース
3D プリント技術をサンゴ礁に適用すると、カスタム設計によるスケーラブルな生息地の復元が可能になりますが、耐久性、生態系の統合、リソース要件などの課題にも直面します。海洋保全活動のツールとして 3D プリントされたサンゴ礁の有効性を最大限に高めるには、共同研究と適応型管理戦略が不可欠です。海洋修復への道を探るために、これまでにも多くの取り組みが開始されてきました。
△サンゴを固定するための3Dプリントタイル3種類。画像提供:香港大学 昨年ヴェネツィアで開催された第18回国際建築ビエンナーレで、キング・アブドラ科学技術大学(KAUST)の研究者らは、サウジアラビアのビジョン2030に沿って、3Dプリントされたサンゴとカーボンネガティブコンクリートを展示した。チームのプレゼンテーションでは、海洋保全と持続可能な建設の進歩に焦点を当て、PARTNA のカーボンネガティブ材料技術を紹介しました。 KAUST の海洋技術はサンゴ礁の修復を促進し、気候変動や人間の影響によるサンゴの劣化に対処します。この展示会では、海洋生態系を保護し、持続可能な慣行を保全生息地の建設と統合する緊急の必要性を強調しています。
3Dプリントされたサンゴ。画像提供:キング・アブドラ科学技術大学
2022年5月、イスラエルのトップ大学の研究者らがサンゴ礁保護のための新たな3Dプリントプロセスを開発しました。彼らは、バル・イラン大学、テクニオン・イスラエル工科大学、ハイファ大学、テルアビブ大学と協力して、世界中のサンゴ礁の修復に取り組んでいます。

研究者たちは、3Dスキャン、DNAサンプリング、印刷アルゴリズムを組み合わせることで、生命と生態系の再生を促進できる特定の環境に合わせたセラミック製のサンゴ礁を制作しました。これまでのアプローチとは異なり、彼らの方法は自然のサンゴの生息地を正確に再現し、複雑性と種の多様性の問題に対処します。彼らは、イスラエル南部の沿岸都市エイラートのサンゴ礁のデータを使い、パラメトリックモデルを作成し、セラミック製のサンゴ礁を印刷しました。
コンクリートのサンゴ礁

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