Den här typen av forskningsprojekt kan låta lite som ett skämt – att tillverka betong delvis av använda blöjor. Men det är faktiskt tillräckligt seriöst för att publiceras i Scientific Reports, en expertgranskad tidskrift som ges ut av Nature Portfolio.
Forskare vid Kitakyushu-universitetet i Japan har experimenterat och kommit fram till att sönderhackade, rengjorda blöjor kan ersätta upp till 10 % av kompositmaterialet i en betongblandning som används för att bygga envåningsbyggnader och hela 40 % för icke-konstruktionsmässiga och arkitektoniska komponenter som golv och väggar som inte är bärande.
Hur de fick idén till att testa med blöjor är en hel berättelse i sig. Forskarna – varav en är fakultetsmedlem och övriga doktorander – hade arbetat med att införliva avfallsprodukter i betong. De hade tidigare med viss framgång experimenterat med plastflaskor och biprodukter av trä. Sedan fick de ett samtal.
”Den tidigare forskningen lockade till sig ett företag som utmanade oss och finansierade vårt försök att utnyttja blöjorna”, säger Siswanti Zuraida, medförfattare och doktorand från Indonesien som skulle försvara sin avhandling veckan efter sitt samtal med Built.
Skälet var praktiskt. Företaget, Awina Sinergi International i Indonesien, sysslar med förnybar energi och avfallshantering. Landet är det fjärde mest folkrika i världen enligt Oxfam. Det finns behov av bostäder till rimligt pris för många miljoner människor.
OCKSÅ PÅ BUILT:
Som artikelförfattarna konstaterade är ”byggnadsmaterial är ofta den enskilt största insatsen i ett byggprojekt och kan utgöra upp till 80 % av det totala värdet av ett enkelt bostadshus”. Den kostnaden är ”det första hindret för hållbart byggande”.
De länder som kräver traditionella material och byggmetoder – ”av vilka majoriteten antingen är en kvarleva från kolonialismens dagar eller har importerats från andra länder” – skapar ytterligare ekonomiska hinder. I Indonesien släpar det årliga bostadsbyggandet redan efter med 300 000 enheter. Landet har även en allt större tillgång på använda engångsblöjor med tanke på den växande befolkningen. Att använda blöjorna för att tillverka betong skulle medföra tre fördelar: minskade byggkostnader, mindre avfall till deponi och konstruktionsmässiga fördelar för betongen, till exempel förbättrad intern härdningshydrering.
Forskningen startade 2020. ”Jämfört med tidigare forskning var de här blöjorna något av en utmaning för oss”, säger Siswanti. De var tvungna att ta blöjorna, separera ut de mänskliga exkrementerna, tvätta det som återstod, tillsätta kemikalier för att säkerställa hygien och sanitet och sedan skära blöjorna i små bitar. Lyckligtvis hade teamet ytterligare en medlem som kunde hjälpa till på en front. ”Jag hade fått en bebis, som nu är 3 år gammal, och jag samlade mitt barns blöjor i två månader”, berättar hon.
Teamet skapade sedan sex olika prover med blandningar av blöjor, sand, grus, cement och vatten, härdade proverna i 28 dagar och testade dem sedan för hur stort tryck de tålde innan de gick sönder. Forskarna beräknade sedan hur stor andel blöjor som kunde användas för att bygga en planlösning på 36 kvadratmeter som skulle uppfylla indonesiska byggstandarder. Sedan var det dags för en byggnadsprototyp.
Den goda nyheten var att det inte luktade. I alla fall inte efter att betongen hade härdats. Men innan? ”Då luktade det, så vi var tvungna att bära munskydd”, skrattar Siswanti.
”Materialets partikelstorlek påverkar hållfastheten”, säger hon. Ju finare material, desto bättre fördelas det genom betongen. Det var en utmaning på forskningsstadiet. ”Eftersom vi gjorde arbetet manuellt klippte vi blöjorna med sax, så vi kunde inte styra blöjornas partikelstorlek.”
Det finns företag som rengör och behandlar engångsblöjor, och separerar organiskt material och plast för att återvinna dem. Det resulterande materialet blir till biomassa för förbränning, men de befintliga anläggningar som hanterar materialet ligger alla i utvecklade länder. För att kunna använda blöjor för att bygga i utvecklingsländer skulle möjligheten att bearbeta dem lokalt vara viktig.
Det finns också andra åtgärder som måste vidtas innan den här processen kan bli tillgänglig för byggföretagen. För att bearbeta blöjorna skulle man behöva inkludera en kemisk förening som forskarna har utvecklat för att reglera blöjornas vattenabsorption, vilken annars skulle bli ”en utmaning för länder med begränsade vattenkällor”, säger Siswanti.
Men forskarna verkar optimistiska och säkra på sin sak – de har redan ansökt om patent, även om utredningen och det slutliga godkännandet kan ta några år. Det är dock ganska troligt att högen med blöjor bara kommer att växa sig större med tiden.
