Bamboe, een gewoon gras dat moeilijker uit elkaar te trekken is dan staal, heeft het potentieel om de bouwconstructie over de hele wereld te revolutioneren. Maar dat is niet alles. Als een grondstof die voornamelijk in de derde wereld wordt gevonden, zonder de reeds bestaande industriële infrastructuur die is gebouwd om de richting van de rijke wereld te verstoren, heeft bamboe het potentieel om de internationale economische betrekkingen volledig te verschuiven.
De afgelopen eeuw heeft een ongekende overdracht van producten en voorgedefinieerde oplossingen plaatsgevonden - in plaats van programma's voor capaciteitsopbouw - van de rijke landen tot de armen, onder de noemer 'ontwikkelingshulp'. De economische prikkels voor de eerste liggen voor de hand: wanneer ontwikkelde landen hun gewapende betontechnologie bijvoorbeeld aan ontwikkelingslanden introduceren, moeten die landen ook de juiste machines, de technische expertise om ze te onderhouden en de bouwmaterialen die geschikt zijn voor die machines, verwerven; en ze moeten al die dingen kopen van de ontwikkelde landen.
Dit verdeelt onze planeet tussen degenen die goederen en diensten, en degenen die zijn bedoeld alleen om te consumeren. Tenzij er nieuwe materialen, ontwikkeld op basis van de beschikbare in het ontwikkelen van gebieden middelen, de markt te betreden, zal het systeem hetzelfde blijven. Bamboe kan het materiaal dat deze relatie op zijn kop zet zijn.
Voor een voorbeeld van het huidige commerciële handelsstelsel, hoef je niet verder te kijken dan staal. Staalbeton is het meest voorkomende bouwmateriaal ter wereld en de ontwikkelingslanden gebruiken het in de buurt 90% van 's werelds cement en 80% van de stalen. Echter, zeer weinig van deze landen hebben de capaciteit of de middelen om hun eigen staal of cement produceren, waardoor ze in een uitbuitende import relatie met de ontwikkelde wereld. Uit 54 Afrikaanse landen, bijvoorbeeld, twee zijn serieuze staalproducenten. De andere 52-landen concurreren allemaal op de wereldmarkt voor dit steeds duurder wordende, schijnbaar onvervangbare materiaal.
Maar staal is niet onvervangbaar. Bamboe biedt een substantieel alternatief en groeit in de tropen, een gebied dat nauw samenvalt met de ontwikkelingslanden. Een van de meest veelzijdige producten van de natuur, bamboe behoort tot de botanische familie van grassen en is uiterst moeilijk uit elkaar te scheuren.
De kracht komt van de manier waarop het gras zich ontwikkelde en zich aanpaste aan natuurlijke krachten. In tegenstelling tot hout is de bamboestamm of het loof - botanische begrip voor de stengel van een gras - dun en hol. Hierdoor kan het met de wind meebewegen, in tegenstelling tot een boom, die eenvoudig probeert te weerstaan aan de natuurlijke krachten waaraan het wordt blootgesteld. Deze aanpassing voor flexibele beweging vereiste aard om met een zeer lichte maar trekvaste vezel in de bamboestam te komen die in staat is om op extreme manieren te buigen zonder te breken. Bamboe is moeilijker uit elkaar te trekken dan hout of zelfs versterkt staal.
Bamboe is ook een zeer hernieuwbaar en milieuvriendelijk materiaal. Het groeit veel sneller dan hout en is gemakkelijk in grote hoeveelheden te verkrijgen. Het staat ook bekend om zijn ongeëvenaarde capaciteit om koolstof te vangen en zou daarom een belangrijke rol kunnen spelen bij het wereldwijd verminderen van koolstofemissies - een ander voordeel voor ontwikkelingslanden in het licht van de handel in koolstofuitstootcertificaten.
Eenvoudig vanuit een economisch perspectief, zouden de meeste ontwikkelingslanden geïnteresseerd moeten zijn in het materiaal. Het zou lokale economieën kunnen versterken en een lagere afhankelijkheid van internationale markten.
Vezelextracten
De grote sociale, economische en materiële voordelen van bamboe en de wijdverbreide beschikbaarheid ervan worden echter niet weerspiegeld in de vraag naar het materiaal. Ondanks zijn sterke punten heeft bamboe een aantal zwakke punten als constructiemateriaal. Waterabsorptie, zwelling en krimpgedrag, beperkte duurzaamheid en kwetsbaarheid voor schimmelaanvallen hebben tot nu toe de meeste toepassingen van bamboe beperkt.
Tegenwoordig wordt het gebruik van bamboe over het algemeen beperkt tot een structureel onderdeel in regio's waar het de lokale architecturale tradities weerspiegelt; vroege pogingen om het te gebruiken als een onbehandeld, niet-samengesteld wapeningsmateriaal in beton waren niet succesvol.
Maar bamboevezels kunnen worden geëxtraheerd en gecombineerd met andere materialen om een composiet te maken, waarbij de natuurlijke krachten worden benut als onderdeel van een levensvatbaar bouwmateriaal, een alternatief voor staal en hout. Inderdaad, dit is precies wat onderzoekers van ETH Singapore's zijn Future Cities Laboratory mee bezig zijn.
Er zijn ongeveer 1,400 bekende soorten bamboe, die in allerlei vormen, maten en sterktes voorkomt. Met behulp van nieuwe technologieën onderzoeken we welke bamboesoorten het meest geschikt zijn voor gebruik in de bouw en hoe we een aantal van zijn beperkingen kunnen overwinnen door bamboe te combineren met kleefstof.
Bamboe composietmateriaal kan worden geproduceerd in een van de bekende vormen en vormen waarin staal en hout worden geproduceerd. Net als zij kan het materiaal worden gebruikt om muurconstructies te bouwen voor huizen of andere gebouwen. Interessanter is dat het kan worden gebruikt voor specifieke toepassingen die het best profiteren van de treksterkte van het materiaal, zoals verstevigingssystemen in beton of balken voor plafonds en dakconstructies.
Goedkoop en gemakkelijk
Vandaag de dag, bamboe kost minder dan een kwart zo veel, per gewicht, zoals stalen wapening. En omdat staal is 15 keer dichter dan natuurlijke bamboe, de cijfers van volume zijn nog extremer. In Zuid-Oost-Azië alleen al, er is genoeg bamboe al in de teelt gelijkwaardige vraag naar constructiestaal 25 keer over te voldoen.
Bamboe groeit grotendeels in ontwikkelingslanden, die met deze nieuwe technologie potentieel aanzienlijke waardeketens kunnen ontwikkelen. Boeren, verzamelcentra, distributeurs en ten slotte productiefaciliteiten kunnen een sterke economische macht vormen - zolang de bamboe niet eenvoudig als grondstof wordt geëxporteerd.
Ontwikkelingslanden moeten kennis en industriële knowhow ontwikkelen en in stand houden om hun economische capaciteiten te versterken. De productie van een hoogwaardig bouwmateriaal zou sterke nieuwe verbindingen tussen stad en platteland tot stand kunnen brengen en een alternatieve bron van inkomsten voor de boeren kunnen vormen. Uitbreiding van de teelt zou de boeren ook op andere manieren helpen; vanwege de snelle groei kan bamboe open grond vasthouden en beschermen tegen erosie. Omdat het gras is, houdt bamboe ook het grondwaterplateau hoog en verbetert het dus de productiviteit van aangrenzende velden beplant met voedselgewassen.
Bamboe kan een belangrijke rol spelen, niet alleen als een traditionele bouw bron, maar ook als de belangrijkste component van een geïndustrialiseerde product, waardoor de oprichting van een "smoke-free" industrie in ontwikkelingslanden.
Dirk Hebel heeft de SMART Innovation Grant en een Sawiris Scholarship ontvangen. REHAU heeft geholpen met de chemische delen van zijn onderzoek.
Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation
Lesen Sie hier originele artikel.
Over de auteur
Dirk Hebel houdt momenteel de positie van assistent-hoogleraar Architectuur en Bouw bij de Future Cities Laboratory in Singapore. Voorafgaand aan dat, was hij de oprichters wetenschappelijk directeur van de Ethiopische Institute of Architecture, Building Bouw en Stadsontwikkeling in Addis Abeba, Ethiopië. Tussen 2002 en 2009 doceerde hij aan het Departement Architectuur, ETHZ als coördinator voor het eerste jaar architectonisch ontwerp-programma en de directeur van de 'Master of Advanced Studies programma in Urban Design met Prof. Dr. Marc Angélil.
