Drukarka, która drukuje domy

Naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kaliforni (USC) w Los Angeles konstruują robota, który w ciągu jednego dnia zbuduje cały dom, instalując kanalizację i elektryczność w murach z szybkoschnącego betonu. To po prostu trójwymiarowa drukarka, duża drukarka.

Kalifornijscy naukowcy konstruują maszynę, która jest precyzyjną trójwymiarową drukarką. O ile jednak inne drukarki 3D wytwarzają na podstawie komputerowego projektu trójwymiarowe przedmioty z plastiku, ta używa specjalnego szybkoschnącego betonu do budowania murów. I jest większa. To nie będzie zrobotyzowany robotnik budowlany, tylko mała wędrująca fabryka.

Dziś zbudowanie zwykłego domu zajmuje miesiące, w trakcie budowy 40 proc. materiałów się marnuje, jest hałas i zanieczyszczenia, a robotnicy na potęgę ulegają wypadkom - koniec z tym - zapowiadają twórcy projektu. Ich zdaniem, dzięki drukarkom domów będzie można szybko dostarczyć solidnych schronień ofiarom kataklizmów, rozwiązać problemy mieszkaniowe, a nawet - zlikwidować slumsy na całym świecie. Czy entuzjazm naukowców jest uzasadniony?

Cały dom w jeden dzień

Wystarczy odrobina inwencji architekta, który zaokrągli kilka kątów prostych w projekcie i koszty budowy domu rosną jak szalone. Gdy precyzyjnie drukująca betonem maszyna wejdzie na rynek, niemal dowolny projekt architektoniczny będzie realizowany przez tą samą drukarkę. Byle mieścił się w jej zasięgu. Automatycznemu wykonawcy będzie to bez różnicy, czy powstaje zwyczajny klocek, czy fantazyjna rzeźba do mieszkania.

- Wystarczy tylko zmienić program w komputerze - mówi portalowi Gazeta.pl prof. Behrokh Khoshnevis z USC, szef projektu CRAFT.

Badacze pracują w tej chwil nad materiałem, nad maszyną i algorytmami stawiania ścian. Po rozwiązaniu tych problemów zespół prof. Khoshnevisa zajmie się sposobami instalacji elektryczności i kanalizacji. Pytam, czy to będzie równie skomplikowane.

- Raczej nie. Najbardziej skomplikowana część naszego projektu to wszystko, co jest związane z odpowiednią strukturą ścian - wyjaśnia profesor. - Instalacja mediów będzie prostsza. W fabrykach maszyny wykonują przecież mnóstwo bardzo precyzyjnych czynności - z tym będzie tak samo. Założenie rur to pestka.

Media również zainstaluje drukarka. Profesor Khoshnevis tłumaczy, że nie potrzeba do tego osobnych robo-hydraulików i robo-elektryków.

- Zajmie się tym ta sama maszyna, z użyciem dodatkowych ramion. Przed położeniem dachu.

Ale co z większymi domami?

- Pracujemy też na tym. Nasz robot mógłby się wspinać na już wybudowane piętra - wyjaśnia, tłumacząc, że konstrukcja maszyny jest dość lekka.

...i ekipa rusza dalej

Wszystkim sterować będzie troje lub czworo ludzi - nie muszą to być inżynierowie, jak podkreśla uczony - techniczne przygotowanie wystarczy. W dodatku nie będzie to praca fizyczna, budowaniem domów będą mogły zajmować się kobiety i osoby w okolicach emerytury.

Tymczasem w firmach, które dostarczają badaczom beton dla prototypu trwają pracę nad jego ulepszeniem. Naukowcy wysyła partnerom swoje uwagi.

- Zwyczajny beton zastyga wiele godzin, a potem dojrzewa w ciągu 28 dni. Ten którego używamy zastyga w godzinę, ale również przez miesiąc uzyskuje pełną wytrzymałość - mówi prof. Khoshnevis. - Można będzie wchodzić do takiego domu od razu, ale przez kilka dni trzeba uważać z ciężkimi ładunkami. Tymczasem ekipa zabiera maszyny i rusza dalej - budować następny dom. Dlatego spodziewane koszty są takie niskie.

Będzie 3 razy taniej

Uczony wyjaśnia, że koszty postawienia typowego domu jednorodzinnego to dziś w 20-25 procentach koszty obsługi finansowej całego przedsięwzięcia. Mniej więcej połowa to koszty ludzkiej pracy, a zaledwie pozostałe 25-30 proc. pochłaniają materiały. Budowa domu za pomocą takiej maszyny będzie znacznie tańsza.

- Znikną koszty związanie z obsługą finansową. Poza tym, na budowach marnuje się mnóstwo materiału, za dużo kupuje się na zapas, a maszyna niczego nie zmarnuje - podkreśla uczony. - Oczywiście zmniejszamy też znacznie koszty ludzkiej pracy, więc całkowite koszty budowy przeciętnego domu jednorodzinnego możemy obniżyć do 30 proc. tego co teraz.

No i maszyna będzie kosztować. Ale codziennie może budować kolejny dom. W dodatku wg różnych projektów. Profesor nie spodziewa się, by to maszyna zaważyła na cenie domu.

- Urządzenie budujące przeciętne domy jednorodzinne z podstawowym wyposażeniem (to znaczy - tylko do budowy murów, bez instalacji mediów) będzie kosztować około pół miliona dolarów - szacuje profesor. - To nie jest dużo, dobra ciężarówka może tyle kosztować - dodaje.

Zastój w nieruchomościach trochę niepokoi

Komercjalizacja projektu CRAFT nie powinna stanowić problemu, w USA współpraca ośrodków akademickich z przedsiębiorstwami to coś naturalnego. Profesor ma wiele patentów, znajduje partnerów zainteresowanych wykupieniem licencji, uniwersytet ma również specjalne biuro, które się tym zajmuje. Własnej firmy uczony nie założył. A to chyba kusząca perspektywa, więc pytam, dlaczego.

- Założenie własnej firmy to rzeczywiście druga możliwość. Niektórzy profesorowie to robią. Ale prowadzenie firmy pochłania mnóstwo energii, szczególnie naukowcom, którzy nie mają doświadczenia. Ja wolę szukać partnerów - tłumaczy. - Oczywiście, nigdy nie wiadomo, czy się nie wycofają. Zastój może ich zmusić do obcięcia budżetów na badania i rozwój.

Profesor narzeka, że amerykańska gospodarka ma się nienajlepiej, rynek mieszkań jest w kiepskim stanie, więc w budownictwie jest zastój. W dodatku bezrobocie nie zachęca do reklamowania maszyn, które zastąpią rzesze robotników.

- To nie jest dla nas najlepszy rok. Ale robimy swoje i prawdopodobnie za kilka lat będziemy mieć gotowy projekt - zapowiada prof. Khoshnevis. - Jeśli nie tutaj, nasze maszyny przydadzą się w wielu innych krajach - w Meksyku, RPA, zapewne również będą nimi zainteresowane kraje Europy Wschodniej, jak Polska Nie wiem, jak tam w tej chwili wygląda popyt na mieszkania - dodaje.