Mieszkanie pod kopułą. Domy "bioceramiczne" - czy to przyszłość?
Kopuły Geoship z wyglądu przypominają rodzaj namiotów, ale zbudowane są z ceramicznej i kompozytowej ramy przestrzennej, na której instaluje się ceramiczne panele tworzące powłokę. Firma planuje uruchomić w Stanach Zjednoczonych mikrofabryki, które będą produkować znormalizowany zestaw elementów z tych materiałów, które łączą się ze sobą, tworząc kopuły. Kilka kopuł będzie można łączyć ze sobą, dzięki czemu właściciele domów będą mogli tworzyć różne konfiguracje, a nawet domy wielorodzinne.
Jak twierdzi Geoship, materiał ceramiczny użyty w konstrukcji może wytrzymać ekstremalne temperatury, jest ognioodporny, odporny na powodzie i całkowicie nietoksyczny. Kształt kopuły ma mieć dużą wytrzymałość, dając odporność, na przykład, na duże ilości padającego śniegu lub na trzęsienia ziemi. Firma głosi nawet, że taka budowla przetrwa ponad pięćset lat. Instalacja konstrukcji zajmuje za to jedynie dwa do trzech dni w przypadku mniejszej kopuły i pięć do sześciu dni w przypadku większej.
Tworzywa ceramiczne, których używa firma w swoich konstrukcjach, to nowa rodzina materiałów uzyskiwanych z geopolimerów. Termin ten odnosi się do klasy badanych od lat 50. XX wieku nieorganicznych, amorficznych, syntetycznych polimerów - glinokrzemianów o specyficznym składzie i właściwościach. Badania nad geopolimerami prowadzone były głównie w celu zastąpienia nimi cementu portlandzkiego, a w konsekwencji użycia ich na szeroką skalę w budownictwie. Przez dekady nie udawało się osiągnąć tego celu, głównie ze względu na relatywnie wysokie koszty niektórych ich składników.
Geopolimery składają się z długich łańcuchów - kopolimerów tlenków krzemu i glinu i stabilizujących je kationów metali, najczęściej sodu, potasu, litu lub wapnia, oraz związanej wody. Oprócz dobrze zdefiniowanych łańcuchów polimerowych, w materiale występują z reguły różne przemieszane fazy - tlenek krzemu, substrat glinokrzemianowy oraz niekiedy wykrystalizowane glinokrzemiany typu zeolit. Charakterystyczna część geopolimeru - łańcuch polimerowy, składa się z czworościennych struktur SiO4 i AlO4, połączonych między sobą przez wspólne atomy tlenu w dwu- lub trójwymiarową, skomplikowaną sieć. Ujemny ładunek fragmentów zawierających glin jest równoważony przez kationy metali. Empiryczny wzór liniowej cząsteczki (pojedynczego łańcucha) geopolimeru to Mn[(SiO2) zAlO2]n·kH2O, gdzie M to metal lub kilka metali, zaś liczby n, z i k zależą od składu i sposobu przygotowania konkretnej próbki.
Jeśli Geoship znalazł tańszy sposób wytwarzania tego materiału, to, tak czy inaczej, niezależnie od projektu kopuł mieszkalnych, geopolimery będą ciekawą propozycją alternatywnych materiałów w budownictwie.
Wizja firmy to lokalnie rozmieszczone, wysoce zautomatyzowane mikrofabryki, które wytwarzają komponenty, które są pakowane na płasko i wysyłane do pobliskich osiedli. Przewiduje się stworzenie sieci instalatorów budowli z certyfikatem Geoship, ale generalnie jest dążenie do tego, by właściciele sami budowali własne kopuły, gdyż proces ten powinien być zasadniczo podobny do montażu mebli IKEA: gotowe części, które mogą pasować do siebie tylko w jeden sposób. Wykorzystując formowanie wtryskowe, popularną metodę produkcji, nigdy wcześniej niestosowaną w budownictwie mieszkaniowym, kopuły ceramiczne mogą być także szybko produkowane i montowane na miejscu - to alternatywna metoda budowy.
Na razie domy te nie są bardzo tanie. Cenę stopy kwadratowej takiego lokum szacuje się na 106 USD na rynku USA, co dawałoby grubo ponad tysiąc dolarów za metr kwadratowy (4–5 tys. złotych), a to cena tylko budowy kopuły. Pozwolenia i opłaty, izolacja, podłogi, szkło, dostawa i prawie wszystko inne nie są wliczane. Geoship li-czy jednak na efekt skalowania w przypadku upowszechnienia konstrukcji i metody, co zdaniem firmy obniżyłoby koszty budowy kopuł trzykrotnie.
W marcu 2023 roku firma ogłosiła, że zbudowała prototypową konstrukcję na swoim poligonie projektowym i produkcyjnym. Warto dodać, iż od momentu uruchomienia w 2019 r. firma Geoship otrzymała ponad 10 tysięcy zamówień na kopuły w przedsprzedaży, w tym ponad pięćset z wpłaconymi depozytami. Skoro jest tyle zamówień i powstały prototypy, czas zacząć budować, aby mieszkańcy tych kopuł mogli realnie się przekonać, czy to rzeczywiście świetny pomysł i przyszłościowa alternatywa mieszkaniowa.
Mirosław Usidus
