メイン大学は住宅危機に対処するため、バイオベースの材料のみで作られた3Dプリント住宅「BioHome3D」を立ち上げた。

この投稿は warrior bear によって 2022-11-23 22:26 に最後に編集されました。

現在、付加的建設（AC）の分野が急成長しており、3Dプリント住宅はその代表的なものになりつつあります。 2022年11月23日、アンタークティックベアは、メイン大学（UMaine）の高度構造複合材料センター（ASCC）が「完全にバイオベースの材料で作られた初の3Dプリント住宅」と評されるBioHome3Dと呼ばれる3Dプリント住宅を立ち上げたことを知りました。

3Dプリントハウス - BioHome
メイン大学が立ち上げたバイオホームのプロトタイプハウスは、面積が600平方フィートあり、木質繊維とバイオ樹脂で作られた3Dプリントの床、壁、屋根を備えていると報じられている。それだけでなく、100%木材断熱材とカスタマイズ可能なR値も備えています。つまり、伝導熱流に対する抵抗を調整できるのです。チームによれば、この家は完全にリサイクル可能で、印刷プロセスの精度により、建設廃棄物はほぼ完全に排除されたという。

この家は、地元の木質繊維原材料と、米国最大の民間企業カーギルとタイの国営石油・ガス企業PTT Public Company Limitedが共同所有するNatureWorks社の木質繊維・PLA複合材料を使用して、現場外で製作された。建設チームは家を4つのモジュールに3Dプリントし、それを半日で現場で組み立てました。家に電気が通るまでにかかった時間はわずか 2 時間で、必要な電気技師は 1 人だけでした。この建物は ASCC の外にある基礎の上に建てられており、メイン州の冬に耐えながら、住宅の環境、温度、構造に関する情報を追跡するセンサーが装備されています。
BioHome3D がバイオベースの材料で作られた「最初の」3D プリント住宅であるというラベルは、少し不安定に思えます。2019 年に WASP が、土と農業廃棄物で作られた GAIA という小さな家を 3D プリントしたからです。これに続いて、イタリアのTECLAハウスとドバイのDIORストアも地元産の天然素材で作られました。
BioHome3D チームは、明確にするために次のように説明しています。「当社の 100% バイオベース材料の定義は、木材、農作物 (トウモロコシ、麻など)、藻類など、生物由来の原材料です。WASP プロジェクトでは、現場近くで採取した地元の砂/土を使用しましたが、これはバイオベース材料ではありません。地元で見つかったとはいえ、これらは主に鉱物です。豊富に存在していますが、バイオベースまたは再生可能なものです。」
興味深いことに、PLA のようなバイオポリマーは、従来、産業用堆肥化施設の外では分解できませんでした。また、機械的特性の一部を失うことなくリサイクルすることもできません。対照的に、未加工の土は自然環境に再統合することができ、建築材料として無期限に再利用することもできます。それでも、BioHome3D は付加的建築のユニークな例です。

ASCC のエグゼクティブディレクターであるハビブダガー博士は次のように語っています。「3D プリントハウス向けの技術は数多く開発されていますが、BioHome3D とは異なり、そのほとんどはコンクリートを使用して印刷されています。ただし、従来の鋳造コンクリートベースに印刷されるのはコンクリートの壁のみです。屋根を完成させるには、従来の木製フレームまたは木製トラスが使用されています。既存の技術とは異なり、BioHome3D は床、壁、屋根を含めてすべて印刷されます。使用されるバイオマテリアルは 100% リサイクル可能なので、将来の世代は BioHome3D を完全にリサイクルできます。」
この目標の達成には、米国エネルギー省のハブ・アンド・スポーク・プログラムからの資金提供を受けて開発された、ユーメインとオークリッジ国立研究所 (ORNL) がメイン州住宅局およびメイン州工科大学と協力しました。 ORNLは以前、シンシナティの企業のLarge Area Additive Manufacturingシステムのバリエーションを使用して、2015年に住宅を3Dプリントしたことがある。このプロジェクトは、ORNL が Umaine および Ingersoll と共同で開発した MasterPrint ポリマー 3D プリンターを使用して制作されました。同社は2019年に船体の3Dプリントを行ったことで最もよく知られており、当時は世界最大の3Dプリント船および物体でした。
△住宅の除幕式には、メイン州知事のジャネット・ミルズ氏、スーザン・コリンズ上院議員、米国エネルギー省のエネルギー効率および再生可能エネルギー担当上級顧問のジェフ・マルーティアン氏、米国エネルギー省エネルギー効率・再生可能エネルギー局の首席補佐官代行のレベッカ・イサコウィッツ氏、米国エネルギー省先進製造局の局長代行のスティーブ・マックナイト氏、およびオレゴン国立研究所のエネルギー科学技術研究所の副所長のシン・スン氏が出席した。
付加製造と住宅危機<br /> 多くの 3D プリント住宅と同様に、BioHome3D は、付加的な建設が世界的な住宅危機を解決できることを実証するものと宣伝されています。プロジェクトチームは、メイン州では住宅が2万戸不足しており、同州の低所得の賃貸住宅居住者の約60％が収入の半分以上を住宅費に費やしているという事実を挙げた。サプライチェーンの問題による失業と原材料価格の上昇により、状況はさらに悪化した。
メイン州知事ジャネット・ミルズ氏は、「私たちの州は住宅危機と労働力不足の猛攻に直面していますが、メイン大学は再び立ち上がり、メイン州特有の創意工夫でこれらの困難な課題に対処できることを証明しました。革新的な BioHome3D により、メイン大学の先進構造複合材センターは、住宅不足に対処し、林業を強化し、人々に安全な居住場所を提供して経済に貢献できる方法を独創的に考えています。やるべきことはまだたくさんありますが、今日の進展は前向きな一歩であり、メイン州雇用回復計画と予算を通じてこれを支援できることを誇りに思います。メイン大学とそのパートナーに祝意と感謝を申し上げ、今後も革新的なソリューションでこれらの問題に取り組んでいきたいと考えています。」と述べました。

コリンズ上院議員は、「本日、リサイクルされた森林製品から作られた世界初の 3D プリント住宅を製作したことで、メイン大学は引き続きイノベーションと科学研究における世界的なリーダーシップを発揮しています。この素晴らしい成果は、ハビブ・ダガー博士とそのチーム、およびメイン州先端構造複合材センターの学生たちの粘り強さと専門知識のおかげです。メイン州の森林製品産業にとってこの新しい市場機会を開拓し、国の住宅不足の緩和に貢献した彼らを称賛します。彼らの画期的な研究は、手頃な価格の住宅の未来の基盤を築き、州に新しい雇用を生み出すのに役立つでしょう。」と述べました。
しかし、サンフランシスコのコミュニティ住宅団体協議会（CCHO）の共同理事であるピーター・コーエン氏は、エアコンだけでは一般の人々の住宅問題の万能薬にはならないと指摘する。住宅危機に対する潜在的にもっとエネルギーと資源効率の高い解決策としては、外国人投資家が所有する未使用のアパートなど既存の建物を収用し、公営住宅に改築することが挙げられる。不動産を非商品化しようとするこのような試みは、現在の社会的、経済的、政治的現実においては不可能かもしれない。

しかし、技術的なアプローチは、公的機関や民間団体から好意的な報道や資金提供を受ける可能性が高くなります。付加的建設、そして付加的製造全体の主な利点は、生産の自動化を可能にすることです。これにより、労働問題を回避して解決することが可能になります。建設業界におけるストライキが極めて有害であるアラブ首長国連邦で、このストライキがこれほど強力に推進されてきた理由の一つは、これかもしれない。
Umaine は未来に向けた付加的な建設に取り組んでいます<br /> ASCC は、拡張現実プロジェクトへの研究を拡大するために、グリーンエンジニアリングおよびマテリアル (GEM) 未来研究施設を開設します。この施設は、人工知能を活用した大規模ハイブリッド製造の基盤となる予定です。州の経済活性化も目的に設計された GEM の敷地は、エンジニアリングとコンピューティングの教育と研究を統合する新しいメイン州工学・コンピューティング・情報科学大学 (MCECIS) の設立にも重要な役割を果たすことになります。

GEM は、メイン州雇用回復プログラムを通じて 1,500 万ドルと 1,000 万ドルの連邦資金を含む 2,500 万ドルの直接投資によって推進されています。同州の上院議員らは、さらに4000万ドル近い連邦資金を要求している。

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