Următorul pas în evoluția hempcrete: material structural capabil să înlocuiască betonul tradițional!
Pare imposibil momentan, dar ceea ce descriem în titlul articolului este cât se poate de real. Cânepa, mai exact betonul de cânepă sau hempcrete, poate înlocui betonul tradițional în următorii ani. S-au făcut deja pași în acest sens? Categoric! Să vedem împreună la ce pagină din acest capitol al evoluției cânepei industriale ne aflăm cu adevărat.
Betonul de cânepă tradițional, cunoscut în rândul specialiștilor sub numele de hempcrete, este apreciat în mod special pentru proprietățile sale izolatoare de excepție. Hempcrete este însă limitat la aceste aplicații de izolare din cauza rezistenței mecanice modeste. Și totuși, astăzi, o serie de descoperiri științifice promit să schimbe radical regulile jocului, propulsând acest material ecologic direct în sfera structurilor portante și deschizând calea către înlocuirea (măcar parțială într-o primă fază) a betonului convențional.
Pentru a transforma o plantă într-un material structural capabil să concureze cu rețetele tradiționale de ciment, laboratoarele de cercetare din întreaga lume și-au concentrat eforturile pe trei piloni tehnologici majori. Prima și poate cea mai importantă barieră depășită este optimizarea lianților chimici. Marea slăbiciune a amestecurilor clasice rezida în utilizarea varului, un ingredient cu întărire lentă care nu putea asigura o rezistență mecanică reală. Răspunsul a venit de la institute de tehnologie de elită din Franța, Marea Britanie și Statele Unite, care au experimentat înlocuirea varului cu lianți geopolimerici avansați, obținuți din metacaolin, cenușă zburătoare sau zgură de furnal activată alcalin. Această nouă matrice reacționează mult mai intens cu puzderia de cânepă, reușind să crească rezistența la compresiune a blocurilor până la praguri remarcabile, cuprinse între 5 și 12 MPa (MegaPascal – egal cu o forță de aproximativ 10 kilograme aplicată pe o suprafață de doar 1 centimetru pătrat). Deși aceste valori nu egalează încă betoanele de înaltă performanță, ele devin perfect suficiente pentru a susține clădiri cu regim mic de înălțime fără a mai necesita un schelet de sprijin suplimentar.
O altă direcție de succes abordează problema dintr-o perspectivă pur inginerească, concentrându-se pe designul geometric al blocurilor prefabricate cu densitate hibridă. În loc să altereze chimia întregii mase vegetale, fapt ce ar diminua capacitatea izolatoare naturală a plantei, inginerii au creat sisteme modulare interblocabile, similare unor piese de tip „Lego” structural. Aceste blocuri integrează canale interioare și nuclee portante realizate din compozite polimerice sau micro-coloane de beton de înaltă densitate.
Practic, masa de cânepă funcționează ca un cofraj pierdut cu performanțe termice excepționale, în timp ce scheletul interior prefabricat preia în totalitate sarcinile structurale ale edificiului, transferând responsabilitatea rezistenței de la material la o geometrie inteligentă testată intens în universitățile europene.
Dincolo de rezistența la compresiune, un înlocuitor veritabil al betonului trebuie să facă față și solicitărilor de tracțiune, o zonă în care materialele minerale clasice eșuează fără armătura de oțel. Soluția constă în dezvoltarea unor bio-compozite de înaltă performanță fabricate din fibrele lungi și extrem de rezistente de pe exteriorul tijei de cânepă.
Impregnate cu rășini ecologice, aceste profile ating o rezistență la tracțiune remarcabilă, fiind testate sub formă de grinzi hibride sau bare de armare capabile să înlocuiască definitiv oțelul-beton din panourile portante.
Deși pe hârtie și în laboratoare rezultatele sunt incontestabile, specialiștii subliniază că utilizarea cânepii în infrastructura grea sau în construcția de zgârie-nori rămâne deocamdată nerealistă, din cauza sensibilității naturale a fibrei la umiditate pe termen lung și a densității sale reduse. Cu toate acestea, pe piața clădirilor rezidențiale de dimensiuni mici și medii, blocurile structurale din cânepă nu mai reprezintă doar o promisiune utopică, ci o realitate comercială clară.
Iar ca exemple, avem deja câteva cât se poate de concrete:
Compania belgiană IsoHemp a brevetat un sistem inovator numit Hempro, care folosește blocuri de cânepă prefabricate (cu grosimi de 30 cm sau 36 cm) special concepute pentru a elimina structurile independente din beton sau lemn.
Un alt exemplu public de amploare este noul centru de recepție și retail din cadrul sitului istoric Ightham Mote din Kent, o proprietate de patrimoniu administrată de National Trust în Marea Britanie.
Să nu uităm și că dincolo de capacitățile tehnice nou dobândite, acest material aduce un argument imbatabil în contextul crizei climatice: o amprentă de carbon negativă, planta reușind să stocheze pe parcursul ciclului său de creștere o cantitate de dioxid de carbon mai mare decât cea emisă în întregul proces de fabricare a blocurilor constructive.