18 июля 2024
Роман Савицкий
Здания строятся с учётом климатических условий, но все предусмотреть невозможно — тем более в условиях глобального потепления и изменения климата. И в этой ситуации на помощь человеку вновь приходит природа — именно биотехнологии сегодня позволяют эффективно и надежно отремонтировать разрушающиеся объекты.
«Вот раньше строили на века!», — фраза, которую в последнее время мы слышим все чаще. Однако стоит пройтись по городу и мы заметим, как активно ведутся реставрационные работы.
Изменения климата, которые мы наблюдаем последние десятилетия по всему миру, повлияли не только на все сферы нашей жизни, но в том числе на здания, в которых мы живем и работаем. На фоне глобального потепления меняется структура почвы, что приводит к возникновению трещин в объектах города — стенах зданий, малых архитектурных формах, памятниках. Дожди и ветер также способствуют разрушению фасадов и повреждению облицовки.
Так, например, о перспективах остаться без исторических сооружений недавно заговорили в Великобритании. В результате экстремальных погодных условий, таких как сухое лето и влажная зима, множество исторических зданий в Лондоне стали терять устойчивость и разрушаться. Британская геологическая служба ожидает, что в ближайшие 50 лет в Великобритании просадка грунта затронет более 10% зданий.
Особое беспокойство в строительной отрасли вызывает бетон — наиболее часто используемый материал, из которого возводят почти все существующие объекты. При воздействии чрезмерного количества влаги начинается процесс разрушения. Так в 2021 году в пригороде Майами произошло частичное обрушение жилого дома. Хотя точная причина обрушения все еще исследуется, некоторые предполагают, что одной из причин аварии стала неустойчивость фундамента, который пострадал из-за частого контакта с соленой водой.
Жаркая погода стала причиной изменения внешнего вида и прочности конструкций 72-этажного небоскреба Seg Plaza в Китае. Стальные элементы частично расплавились и растянулись, что повлияло на устойчивость каркаса. Небоскреб начал дрожать и стал небезопасным для проживания. И это не единственные примеры.
Согласно отчету, опубликованному Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за 2022 год, Россию ждут климатические изменения, связанные с повышением температуры окружающей среды. Это приведет к таянию многолетнемерзлых грунтов и потере несущей способности оснований сооружений, ускоренному старению ограждающих конструкций зданий, разрушению инфраструктуры, построенной на многофункциональных промышленных платформах и пр.
Под угрозой находятся не только жилые и промышленные объекты, но и памятники культурного наследия. Сейчас в России их насчитывается около 200 тыс. объектов. По различным оценкам, состояние от 50 до 70% памятников истории и культуры характеризуется как неудовлетворительное и существует реальный риск их потери навсегда.
В условиях существования такого большого количества объектов, несущих историческую и культурную ценность важно отреставрировать их качественно, «на века».
Сегодня для восстановления трещин используются, в основном, традиционные ремонтные сухие смеси. Это недолговечно и неэффективно, так как в таком случае заделка происходит поверхностно, а глубинные повреждения остаются. Через 1-3 года трещины появляются вновь, и ремонтные работы приходится повторять, что влечет за собой дополнительные расходы.
Но технологии не стоят на месте, и на сегодняшний день существует множество новых материалов и альтернативных методов, которые можно применить при ведении восстановительных и реставрационных работ. Один из таких способов — использованиебиотехнологий — самовосстанавливающихся материалов на основе спор грибов или бактерий, способных производить известняк.
Архитектор-изобретатель, финалист второго потока «Академии инноваторов» и конкурса Мэра «Новатор Москвы» Анна Будникова создала проект «Микокарст» — это зеленая технология восстановления и укрепления объектов и конструкций из камня, предотвращающая их дальнейшее разрушение.
Анна родом из Казани, которая расположена на карстовых пластах. Это уникальное природное явление, образующееся в результате растворения мягких пород грунта подземными водами и, как следствие, обрушения ландшафта. В 2017 году, когда Анна училась на магистерской программе в «Шухов Лаб» Высшей школы экономики она провела исследование и выяснила, что споры грибов способны производить известняк при определенном воздействии воздуха и влаги, то есть камень может «самозалечиваться» аналогичным по составу компонентом. Анна решила задачу — обеспечить их жизнедеятельность в трещинах камня и саморегуляцию состава. Так материал может сам восстанавливать свою структуру изнутри, а не просто быть поверхностно отреставрированным.
«Грибы — это основа материалов будущего. Я узнала, что из них делают уникальные высокопрочные, легкие и экологичные материалы — кирпичи, утеплитель, мебель, даже заменители экокожи и поселения на Марсе. Когда делала дипломный проект, я открыла, что они еще могут производить известняк и восстанавливать камень. Я заложила это в свой проект „Микокарст“, — рассказывает Анна.
Новизна проекта состоит в совмещении передовых технологий самовосстановления материалов и создания высокопрочных изделий на основе мицелия грибов в узкой сфере реставрации и восстановления объектов из камня.
Таким образом, в процессе жизнедеятельности грибы получают питание, образуют карбонат кальция (известняк) и сами «залечивают» даже глубинные микротрещины. Предлагаемая технология обеспечивает постепенное и полноценное закрепление мицелия в объекте. Повышается прочность укрепляемого материала в 2,5 раза и увеличивается срок его службы. Самовосстановление происходит в течение месяца, и отсутствует необходимость в повторных укреплениях — «Микокарст» достаточно нанести на объект один раз.
«Сегодня наша главная цель — запуск пилотного проекта, чтобы доказать экономию в обслуживании объектов, учитывая возможности технологии — это и реставрация фасадов, и заполнение микротрещин, сколов в конструкциях и стенах зданий, малых архитектурных форм — скамеек, памятников, а также восстановление карстовых грунтов. В перспективе мы планируем расширить наше производство и выйти на международный рынок», — поделилась планами на будущее Анна.
https://hightech.plus/2024/07/08/gribi—stroimateriali-budushego
