3D tlačené domy sú energeticky efektívnejšie
Výskumníci z univerzity v Teheráne vyvinuli nový typ betónu, ktorý je vhodný na stavbu domov pomocou technológie 3D tlače, pričom produkuje 400 -krát menej emisií oxidu uhličitého ako súčasné budovy. V simulovanom prostredí, výskumný tím zistil, že použitie aktivovaného oxidu horečnatého zmiešaného s tepelnou izoláciou a materiálmi s fázovou zmenou (PCM) by mohlo znížiť jeho spotrebu energie a vplyv na životné prostredie. Ak sa materiál nasadí v širšom meradle, inžinieri tvrdia, že by mohol pomôcť 3D tlači stať sa atraktívnejším nástrojom na riešenie nedostatku bytov a klimatických zmien.
Podľa výskumu Európskej komisie tvoria tradične postavené budovy 36 % všetkých emisií CO2 vyprodukovaných v EÚ . Samozrejme, cenovo dostupná bytová výstavba je nevyhnutná vzhľadom na rast populácie, ale budovanie týchto domov udržateľnejšie sa rýchlo stáva horúcou témou výskumu. Tieto štúdie sa zvyčajne točia okolo znižovania chladiaceho a vykurovacieho zaťaženia v budovách.
Považuje sa to za zásadné, aby bol proces výstavby domu udržateľnejší, pretože môže pomôcť znížiť požiadavky na palivo spojené s výstavbou a vykurovaním. Predchádzajúci výskum zistil, že jedným zo spôsobov, ako zlepšiť tepelný výkon takýchto budov, je použitie PCM na 3D tlač, ktoré je schopné absorbovať teplo v určitom rozsahu a riadiť vnútorné teploty.
Teheránsky tím tvrdí, že sa ukázalo, že tieto PCM zvyšujú tepelnú kapacitu, ale ich mechanické vlastnosti môžu klesať, čo bráni ich potenciálu pre konečné použitie. Inžinieri tiež tvrdia, že iné materiály, v ktorých sú geopolymérne siete vložené do cementu, mali rôzny stupeň environmentálneho úspechu, pričom niektoré z nich majú stále vysoké emisie CO2.
Na určenie optimálneho zloženia cementu pre 3D tlačený dom tím skúmal výkon testovanej budovy dosiahnutý pomocou magnéziových (RMC) a sulfoaluminátových cementov vápenatých (CSA) . Pri analýze udržateľnosti tejto testovanej budovy sa výskumníci rozhodli vykonať jej úplné posúdenie životného cyklu (LCA), od dopravy až po spotrebu materiálu a elektriny . Ako sa ukazuje, výsledky LCA ukazujú, že obe ich cementové formulácie majú nižší ekologický dopad ako konvenčný portlandský cement, zatiaľ čo CSA má vyššiu spotrebu energie ako RMC .
Prebieha veľa výskumov na optimalizáciu tepelnej účinnosti betónových 3D tlačených budov, najmä v oblasti stavebných materiálov. Napríklad výskumníci z A&M University v americkom štáte Texas vyvinuli 3D tlačené materiály s fázovou zmenou, ktoré možno použiť na stavbu domov schopných pasívnej regulácie vnútornej teploty. V minulosti získal Microlight3D aj podporu EÚ na vývoj betónu na stavbu „samochladiacich“ budov. V rámci programu Future and Emerging Technologies (FET) sa spoločnosť spojila s piatimi európskymi univerzitami s cieľom navrhnúť mikroštruktúrovaný materiál schopný bojovať proti fenoménu mestských tepelných ostrovov.