گِل و فناوری در خدمت خانه‌های زیست‌سازگار

عنوان وسپ برگرفته از نام زنبور بی‌عسل است که ماسیمو مورتی کارآفرین و نوآور ایتالیایی با الهام از طبیعت و به‌خصوص با مشاهده این زنبور که لانه‌اش را با موادی می‌سازد که از محیط اطراف به‌دست می‌آورد این شرکت را تاسیس کرده است.

از سوی دیگر، وسپ مخفف عبارت World’s Advanced Saving Project به‌معنی «پروژه صرفه‌جویی پیشرفته در جهان» است. این شرکت در سال ۲۰۱۵/۱۳۹۴ اولین نمونه چاپگر سه‌بعدی مناسب برای چاپ خانه‌های گلی را عرضه کرد و سه‌سال بعد نمونه دیگری از چاپگر‌ها باعنوان کِرین‌وسپ را عرضه کرد. در سال ۲۰۲۱/۱۴۰۰ مورتی به‌عنوان بنیان‌گذار وسپ، جایزه نوآوران زیست‌پایه را در منطقه امیلیا رومانیا در ایتالیا برنده شد، اما تولید خانه‌های چاپی تنها فعالیت این شرکت با استفاده از فناوری چاپگر سه‌بعدی نیست.

وسپ از سال ۲۰۱۴/۱۳۹۳ تاکنون در بسیاری از کشور‌های جهان، طرحی را تحت عنوان WASP MED اجرا می‌کند که هدف از آن، توسعه تجهیزات زیست‌پزشکی و مهندسی‌پزشکی، برای مثال ساخت پروتز‌های شخصی‌سازی‌شده از طریق فناوری چاپ سه‌بعدی است. در دوران عالم‌گیری کووید ــ ۱۹، این بخش از وسپ اقدام به توسعه ماسک‌های چاپی متناسب با ابعاد صورت مشتریان کرد که درباره این ماسک‌ها، جام‌جم در شماره ۵۶۹۹ در ۱۷ تیر ۱۳۹۹ گفت‌وگویی با بنیان‌گذار این شرکت منتشر کرد و حالا در گفت‌وگویی جدید با این کارآفرین ایتالیایی، آخرین فناوری‌های به کار رفته در محصولات این شرکت را جویا شده‌ایم. 

اکتبر ۲۰۱۵/ مهر ۱۳۹۴ شرکت دانش‌بنیان وسپ از چاپگری سه‌بعدی به ارتفاع ۱۲متر رونمایی کرد که در زمان خودش به‌عنوان بزرگ‌ترین چاپگر سه‌بعدی قابل‌حمل جهان شناخته می‌شد. این چاپگر که BigDelta نام دارد به بازار‌های جهانی هم راه یافت و با این عرضه بین‌المللی، موجی از خانه‌های چاپی قابل فروش، با مواد دوستدار محیط‌زیست و سازگار با طبیعت تولید و با قیمت پایینی به اقشار کم‌درآمد کشور‌های مختلف ارائه شد. سه‌سال بعد از موفقیت بیگ‌دلتا این شرکت نسل جدیدی از چاپگر‌های مناسب برای ساختمان‌سازی را با نام Crane WASP عرضه کرد. 

چاپگر عظیم بیگ‌ دلتا

ماسیمو مورتی، ایده‌پرداز چاپگر بیگ‌ دلتا و بنیان‌گذار شرکت وسپ در گفتگو با جام‌جم درباره این چاپگر عظیم می‌گوید: این چاپگر سه‌بعدی ۱۲ متری که ما آن را سال ۲۰۱۵ برای ساخت خانه‌های گِلی توسعه دادیم فقط پروژه‌ای پژوهشی نبود، بلکه تحقق یک رویا بود. از بیش از یک‌دهه قبل، هدف اصلی ما دستیابی به شیوه‌های سالم ساختمان‌سازی است که از مواد موجود در منطقه و با حداقل هزینه ساخته می‌شوند. در مورد چاپگر بیگ‌دلتا ما به‌منظور جلوگیری از خشک‌شدن گل، در آن زمان بذر جو را لابه‌لای آن می‌گذاشتیم و بعد با این خمیر، خانه را چاپ می‌کردیم. به‌این‌ترتیب، دانه‌های گیاه رطوبت گِل را تا زمانی که رشد و سبز می‌شدند جذب می‌کردند. درنهایت، ریشه‌های آن‌ها نوعی اسکلت داخلی کاملا طبیعی را به‌وجود می‌آوردند. با این‌کار، محصول به باغی عمودی و خانه زیستی واقعی تبدیل می‌شد. البته بذر‌های استفاده‌شده می‌توانستند براساس محیط و اقلیم انتخاب شوند.

مورتی در ادامه توضیح می‌دهد: خانه‌هایی که چه با این چاپگر سه‌بعدی ۱۲‌متری و چه با چاپگر‌های نسل‌های بعدی ما ساخته می‌شوند، نه‌فقط از مواد سازگار با طبیعت تشکیل می‌شوند که از منابع تجدیدپذیر (خورشید، باد و آب) برای تأمین انرژی مورد نیاز بهره می‌گیرند و با هر نوع بافت محیطی هم سازگارند. به‌طور‌کلی، چاپگر ویژه ساختمان‌سازی باید قابل حمل و از نظر انرژی کم‌مصرف باشد. هریک از این ویژگی‌ها نیازمند داشتن راه‌حل‌های فنی ویژه‌ای است. در مورد قابلیت حمل‌و‌نقل آسان، باید این مسأله را در نظر بگیریم که مواد چاپ، باید سبک باشند و دستگاه هم بتواند برپایه خصوصیات زمین در موقعیت با ثباتی قرار گیرد. مسأله مصرف انرژی هم همان‌طور که اشاره کردم به‌خصوص در مناطقی که با فقدان برق مواجه‌اند، موضوع بسیار مهمی است. درحقیقت، هدف ما این است که خانه‌هایی را در کیلومتر صفر (با استفاده از مواد موجود و بومی همان منطقه) بسازیم. مثلا، دهکده‌ای در آفریقای مرکزی را تصور می‌کنیم که می‌تواند از انرژی‌های تجدیدپذیری، چون خورشید، باد یا آب استفاده کند. 

بنیان‌گذار شرکت دانش‌بنیان وَسپ می‌افزاید: پیش‌از بیگ‌دلتا چاپگر‌های بزرگ‌تر از آن هم در دنیا وجود داشت، اما وجه‌تمایز محصول ما با آن چاپگر‌ها قابل حمل و کم‌مصرف بودن آن است. ازاین‌رو، می‌توان گفت که بیگ‌دلتا بزرگ‌ترین چاپگر سه‌بعدی قابل حمل و کم‌مصرف دنیاست که نوع کاملا متفاوتی از توسعه و مفهوم را دنبال می‌کند. این چاپگر به گونه‌ای طراحی شده که در مدت کمتر از یک‌ساعت می‌تواند فقط به دست سه‌نفر در محل مورد نظر نصب و فعال شود. 

به‌گفته مورتی، توسعه بیگ‌دلتا و چاپگر‌های نسل‌های بعدی آن به‌خصوص وَسپ‌کِرِین تحقق رویایی هستند که برپایه آمار‌های بین‌المللی استوار شده است. آمار‌هایی که رشد سریع تقاضای خانه‌های با قیمت مناسب را تا سال ۲۰۳۰/۱۴۰۹ برای بیش‌از چهارمیلیارد نفر با درآمد سالانه کمتر از سه‌هزار دلار پیش‌بینی می‌کنند. 

خانه‌هایی به شکل لانه زنبور بی‌عسل

سال ۲۰۲۱/۱۴۰۰ شرکت وَسپ، پروژه‌ای باعنوان TECLA را در بیست‌وششمین کنفرانس سازمان ملل متحد درباره تغییرات اقلیم (COP۲۶) معرفی کرد. تِکلا که مخفف عبارت Technology and Clay (فناوری و گِل) است درواقع، اولین مدل نوآورانه خانه‌های سازگار با محیط‌زیست است که به‌طور کامل با خاک محلی چاپ شده است. این سازه، خانه‌ای به‌شکل دایره و تاحدودی شبیه لانه زنبور‌های بی‌عسل است که با استفاده از چاپگر بزرگ کِرِین‌وَسپ و برپایه پژوهش‌هایی که درباره شیوه‌های ساخت‌وساز بومی، مطالعات اقلیمی و اصول زیست‌اقلیم منطقه انجام می‌شود و با بهره‌گیری از مواد طبیعی و هم‌گرا با زیست‌بوم توسعه می‌یابد. 

 ماسیمو مورتی درباره این طرح می‌گوید: همان‌طورکه پیشتر توضیح دادم هدف اصلی و رسالت وسپ ساختن خانه‌هایی در منطقه کیلومتر صفر با موادی است که تأثیرات مخرب پایینی بر محیط‌زیست می‌گذارند و به‌راحتی در دسترس محلی قرار دارند. زمانی‌که کار را چاپگر بیگ‌دلتا آغاز کردیم از بذر جو برای استحکام ساختمان استفاده می‌کردیم، اما طی این سال‌ها، به‌طور دائم راه‌حل‌های جدیدی را برای سازه‌های‌مان آزمایش کرده‌ایم و اکنون، ماده‌ای که بیشترین کاربرد را در ساختن سازه‌های‌مان دارد، کامپوزیتی است که از خاک رس، ماسه، الیاف برنج و خاک سیلت (لای) ساخته می‌شود و این ترکیبی است که از ۲۵درصد خاک برداشت‌شده از محیط (شامل ۳۰درصد خاک رس، ۴۰درصد سیلت و ۳۰درصد ماسه)، به‌اضافه ۴۰درصد کاه خردشده برنج، ۲۵درصد شلتوک برنج و ۱۰درصد آهک هیدرویک تشکیل می‌شود. برای ساخت این خانه‌ها، تنها کاری که بعد از آماده‌سازی ماده لازم است انجام شود، تشکیل تیمی دو‌نفره برای پشتیبانی از ساخت سازه است. نکته مهم در این روش خانه‌سازی این است که ضایعاتی که معمولا در ساختمان‌سازی تولید می‌شوند، در تکلا کاملا حذف می‌شوند و هیچ هدررفتی در این شیوه وجود ندارد. 

مورتی در پاسخ به این که آیا علاوه‌بر شکل مدور استاندارد، برپایه معماری دیگری هم می‌توان این سازه را ساخت، می‌گوید: وسپ ماژول‌های مسکونی مدور با قطر۳۳ متر را طراحی و مطالعه کرده است، اما استودیوی ما برای ارزیابی سایر اشکال هندسی هم آماده است، زیرا با ترکیب چند ماژول چاپگر سه‌بعدی کرین‌وسپ دسترسی به اشکال دیگر هندسی هم میسر شود و این‌گونه می‌توانیم مساحت ساختمان چاپ‌شده را بنابر نیاز مشتریان افزایش دهیم.

اقامتگاه‌های بوم‌گردی چاپی

همان‌طورکه پیشتر گفته شد، مواد اولیه‌ای که به‌عنوان مصالح استفاده می‌شود از خاک و سایر مواد بومی موجود در هر منطقه به دست می‌آید و ازاین‌رو کاملا تجدیدپذیر، قابل بازیافت و سازگار با محیط‌زیست است. همچنین ظاهر این سازه که با الهام از لانه زنبور بی‌عسل طراحی شده، جلوه‌ای متناسب با طبیعت به آن می‌دهد. به‌همین‌علت، می‌تواند به‌عنوان گزینه‌ای برای اقامتگا‌ه‌های بوم‌گردی و گردشگری پایدار مطرح شود.

 مورتی در این‌خصوص توضیح می‌دهد: ازآنجاکه توسعه پایدار مانند هر بخش دیگری، با روند رو‌به‌رشدی در بخش ساخت‌وساز پیش می‌رود، درخواست برای ساخت اقامتگاه‌های بوم‌گردی هم روبه‌افزایش است به‌خصوص که امروزه مردم هنگام سفر به این جنبه توجه بیشتری می‌کنند. ما هم درحال‌حاضر روی طراحی دهکده‌های بوم‌گردی متشکل از مجموعه‌ای از خانه‌های مجزا تمرکز کرده‌ایم تا بتوانیم گردشگری آگاهانه را ارتقا دهیم.

خانه‌هایی برای مدیریت بحران

در پروژه تکلا، سازه‌ها با سرعت بالا و صرف انرژی اندک ساخته می‌شوند. به‌طوری‌که چاپگر‌های سه‌بعدی قادرند درمدت ۲۰۰ساعت با مصرف متوسط انرژی شش‌کیلووات این خانه‌ها را با ۶۰ مترمکعب مواد طبیعی و در ۳۵۰ لایه ۱۲میلی‌متری بسازند. همین سرعت بالا و مصرف انرژی پایین می‌تواند برگ برنده این پروژه در ساختن خانه‌هایی برای مردمی باشد که بر اثر توفان یا زلزله بی‌خانمان شده‌اند، اما نکته مهم به‌ویژه در مناطق زلزله‌خیز، ساخت سازه‌های ضدزلزله است. مورتی در این‌باره به جام‌جم می‌گوید: از یک‌سو در همه جای دنیا مسائل فنی مربوط به ساخت ساختمان‌ها با چاپگر‌های سه‌بعدی در حال پیشرفت است و ازسوی دیگر هر کشوری قوانین مختلفی در زمینه ایمنی دارد و ازآنجاکه ایتالیا کشوری با فعالیت لرزه‌ای بالاست، خانه‌های ما با قوانین دقیق محلی ضدزلزله بودن مطابقت دارند. برای‌مثال، بعضی دیوار‌ها گواهی دیوار‌های میان‌قاب را دریافت می‌کنند، یعنی دیوار‌هایی که به‌عنوان پرکننده‌ها درون چارچوب‌ها استفاده می‌شوند، زیرا ما در این خانه‌ها از سازه‌های داخلی چوبی یا فلزی استفاده می‌کنیم. همچنین در این خانه‌ها دیوار حمال یا دیوار باربر هم لحاظ می‌شود و این دیوار‌ها هم گواهی‌های لازم را دریافت می‌کنند.