Willow Technologies превращает побочные продукты сельского хозяйства в строительные материалы в Гане
Willow Technologies — это практика исследования материалов и строительных технологий, которая была выбрана в рамках рейтинга лучших новых практик 2023 года. Основанная ганско-филиппинским дизайнером и ученым-архитектором Мэй-Линг Локко, она работает в промежутке между исследованиями, разработками и распространением строительных материалов на биологической основе. Работа с агроотходами и материалами на биологической основе обычно связана с техническими вопросами, касающимися масштабируемости, промышленного производства, стандартизации, огнестойкости и механической прочности. Изучение этих данных — это то, где находится Willow Technologies, но особенно через призму развивающихся регионов Западной Африки. Благодаря комплексным работам с кокосами, морингой, рисом и другими местными культурами практика Локко позволила исследовать и каталогизировать материальный характер различных культур, их возможные побочные продукты, местные методы преобразования, а также перспективы и проблемы масштабируемости при построении. материалы.
Мэй-линг объясняет, что достижение масштабируемости агроматериалов может происходить только параллельно со стимулированием спроса за счет понимания и обучения этим материалам. Это была основополагающая идея Willow Technology, стоящая за изучением использования кокосов, моринги и побочных сельскохозяйственных продуктов риса в стране, где коммерциализация местных видов постоянно снижалась из-за притока и маркетинга импортированных гибридных пищевых видов. «Как стимулировать спрос и продуктивное использование местных культур и побочных продуктов сельского хозяйства в Гане» стало исследовательским вопросом для практики, поскольку только благодаря этому урожай мог производить достаточное количество побочных продуктов для использования в строительных материалах.
В рамках конкурса COP27 по проектам, посвященным наводнениям через Британский совет, Willow использовала рисовые растения и кокосовую сердцевину в качестве основных водоудерживающих и устойчивых к наводнениям компонентов в рамках проекта биозащиты в парке Эфуа Сазерленд в Аккре, Гана. Работая с ведущим африканским шеф-поваром Селассие Атадикой, Уиллоу сотрудничала с Институтом Мидуну, чтобы получить 126 сортов риса от Африканского риса через Всемирный фонд сельскохозяйственных культур и внедрить их в качестве зеленой инфраструктуры в подверженной наводнениям части парка. Проект включал разработку и установку биозащиты для замедления движения воды путем посадки устойчивого к наводнениям риса рядом с другими местными видами. Посредством этой демонстрации Willow Technologies участвует в обучении местных и глобальных участников, в том числе Ганского совета по научным и промышленным исследованиям (CSIR), шотландского архитектора Тома Мортона, студентов из Университета Ашеси и Школы архитектуры Макинтоша в Глазго.
Высокий спрос на местные продукты питания может увеличить перспективы побочных продуктов с более широким применением. Примером этого является исследование компанией Willow Technology побочных продуктов моринги, широко популярного дерева в Гане, которое обычно используется для приготовления чая, масла, трав и медицинских целей. Когда масло извлекается из моринги, остается побочный продукт, называемый жмыхом или жмыхом. Это похожее на муку вещество можно использовать в качестве флокулянта для очистки токсичных сточных вод, помогая тяжелым металлам и токсичным компонентам в воде слипаться и оседать. Исследования и разработки Willow Technologies в отношении флокулянтов моринга были использованы в проекте по очистке текстильных сточных вод Global Mamas, сети женских домашних предприятий по окрашиванию батика. В экспериментальном проекте этот процесс снизил токсичность их сточных вод до уровня ниже, установленного EPA, что сделало их безопасными для сброса в муниципальные системы сточных вод. Остатки процесса также образуют шлам, который дает возможность использовать его в качестве каменной кладки из прессованного грунта.
Willow Technologies считает, что ключом к расширению производства побочных продуктов сельского хозяйства является разработка новой распределенной производственной инфраструктуры для распределенной биомассы из пищевых, сельскохозяйственных и строительных циклов. Локко предполагает, что снижение производственных затрат начинается с устранения разрыва между сбором агроотходов и контролем их качества, а также с разработки для них доступных методов производства. Первоначальная работа компании с кокосовой шелухой в качестве строительного материала иллюстрирует эти принципы. Их проекты стали ответом на кокосовый бум в Гане, когда торговцы выбрасывали тонны шелухи на обочины дорог из-за отсутствия систем утилизации. Они индивидуально собирали эту шелуху у торговцев для этих проектов, но стремятся разработать распределенную систему небольших фрезерных станков в определенных точках города, что позволит торговцам кокосами обрабатывать свою шелуху и получать плату. Шелуха измельчается в легкие, пушистые, высушенные волокна, которые легче контролировать при производстве материала.
Местные зрелые кокосы в Гане имеют высокий процент лигнина, что дает им структурное преимущество для потенциальных применений строительных материалов, таких как древесноволокнистые плиты средней и высокой плотности, по сравнению с молодыми кокосами других мировых производителей. Компания Lokko использовала этот материал шелухи с помощью методов термического прессования, в которых используются клеи на биологической основе для производства нетоксичных древесноволокнистых плит с низким содержанием углерода. Этот процесс отличается от изделий из восстановленной древесины или пластиковых плит, которые спрессовываются с клеем при более высоких температурах и из-за использования синтетических клеев выделяют летучие органические соединения и токсичные пары, наносящие вред здоровью заводских рабочих и жителей зданий.
Несмотря на различные вовлеченные процессы, самой большой проблемой, стоящей перед Willow Technologies, было изменение восприятия этих материалов с чего-то местного на желаемое в контексте Ганы. «Обычно самый быстрый способ использовать эти материалы в зданиях — это использовать их в качестве изоляции. Но как только вы спрячете их в стене, никто не будет обращать на них внимания и не захочет платить за них высокую цену», — говорит Мэй-Линг. «Я думаю, что это упущенная возможность реализовать их истинную ценность в виде прочных, дышащих обшивок зданий, перегородок и мебели, внедрив индивидуальную настройку, которая может привлечь и соблазнить людей принять их», — добавляет она, отмечая, что дизайн имеет важное значение. роль в изменении культурного восприятия. Этот подход также использовался при использовании плит из кокосового волокна в проектах, используя форму, текстуру, цвет и рисунок поверхности этих панелей для повышения механических, акустических или тепловых характеристик продукта, показанного в таких проектах, как Экологический павильон Yale CEA Nairobi и выставки в Музее будущего в Дубае.
Ганско-филиппинский архитектор считает, что не все материалы могут или должны служить вечно, и нам необходимо переосмыслить стоимость обслуживания и показатели производительности всех строительных материалов. По словам Локко, покрытие таких материалов на биологической основе значительно снижает потенциал уникального гигротермического поведения таких материалов, влияющего на комфорт в помещении. Такое поведение материалов является важными технологиями пассивного охлаждения, которые основаны на поглощении и хранении влаги поздним вечером и ранним утром в жарких и влажных тропических условиях и удалении этой влаги в течение дня.
Сравнивая широкие свойства продуктов на биологической основе, такие материалы играют большую роль как в использовании богатых местных ресурсов, так и в снижении выбросов углерода в процессе производства, эксплуатации и окончания срока службы здания. Расширение и нормализация использования агроотходов и биопродуктов в строительных материалах в Гане и других странах потребует сотрудничества как снизу вверх, так и сверху вниз. С одной стороны, необходимо развивать партнерские отношения между заинтересованными сторонами в сельскохозяйственном и строительном секторах, чтобы получить такие ресурсы и помочь местным ремесленникам и специалистам повысить квалификацию, чтобы они стали частью процветающей биоэкономики. С другой стороны, это также потребует от правительств играть активную роль в национальной и региональной политике, поддерживать и стимулировать такие партнерства и стимулировать рыночный спрос.
