Как российская технология стала прорывом в строительной 3D-печати

Компания Renca, разрабатывающая геополимерные смеси для экологически чистого бетона, была основана предпринимателями из Челябинска Андреем и Мариной Дудниковыми в прошлом году. Сейчас стартап уже сотрудничает с муниципалитетом Дубая и центром 3D-печати в Сингапуре. Развиваться в России их технологии не позволяют законодательные ограничения.

Геополимерная технология, которая лежит в основе нового, экологически чистого материала для строительства домов, была открыта французским химиком Джозефом Давидовичем в 1978 году и сейчас продолжает изучаться в созданной им же научной организации — Институте Геополимеров (Institut Géopolymère). Из-за своей полимерной структуры геополимеры устойчивы к огню, а также ко многим растворителям и агрессивным средам. Благодаря этим качествам геополимерные материалы часто применяются в сфере строительства. 

Например, в 2014 году компания Wagners построила из геополимерного бетона аэропорт в городе Брисбен (Австралия), а затем создала геополимерные плиты-перекрытия для Квинслендского университета. Кроме того, геополимеры можно использовать для восстановления подземных коммуникаций: американская компания Milliken при помощи роботов разбрызгивает геополимерную пену GeoSpray внутри старых сточных труб, таким образом восстанавливая их и защищая от внешних воздействий.

В июле 2015 года Институт Геополимеров, с которого началась история изучения геополимеров, провел свою ежегодную конференцию GP Camp. Именно на этой конференции Андрей и Марина Дудниковы, владельцы российской компании Геобетон, познакомились с итальянским геологом-минералогом Алексом Реджани, в партнерстве с которым спустя несколько месяцев создали компанию Renca.

«Геобетон»

Дудниковы познакомились друг с другом около десяти лет назад, когда работали по найму в Челябинске: Андрей занимался исследованием различных видов цемента и руководил лабораторией строительной компании «Урал-Цемент», а Марина занималась развитием перспективных направлений в той же компании.

По словам Дудниковых, в 2014 году в строительной сфере произошел кризис, после чего сложилась благоприятная ситуация для открытия собственного бизнеса. Так появилась компания «Геобетон», которая занимается созданием геополимерных смесей и архитектурных изделий из геополимерного бетона.

По сравнению с обычным (портландцементным) бетоном, геополимерный бетон более экологичен: он не требует использования ископаемых ресурсов, во время его производства затрачивается в 10 раз меньше электроэнергии и выделяется на 90% меньше углекислого газа. Кроме того, геополимерный бетон устойчив к огню, кислотам и обладает хорошей водостойкостью. По словам основателей «Геобетона», изготовление смеси для 3D-печати на базе портландцемента с аналогичными характеристиками обходится на 30-40% дороже.

Но несмотря на все преимущества геополимеров, построить в России дом, полностью изготовленный из геополимерного бетона, трудно — мешают существующие законодательные ограничения.

Стандарты и ограничения

«Главное препятствие, с которым сталкиваются компании, использующие геополимерный бетон, — и в России, и в Европе, и во многих других странах, кроме Австралии, — это стандарты, — рассказал „Хайтеку“ Андрей Дудников, сооснователь компаний „Геобетон“ и Renca. — У нас в России в стандарте четко прописано, что в конструкционном бетоне, который используется для строительства многоэтажных зданий, должно содержаться не менее 20% портландцемента. Мы не можем сделать бетон без цемента в соответствии со стандартами».

Однако Дудниковы придумали, как обойти это препятствие: «В России мы можем строить несъемную опалубку из геополимеров (стенки, сам каркас), а внутрь заливать обычный бетон на базе портландцемента.

В результате у нас получается огнестойкая и водонепроницаемая конструкция, которой присущи все свойства геополимеров, и она еще удовлетворяет всем стандартам Российской Федерации».

По словам Андрея и Марины, с применением геополимерного бетона от компании «Геобетон» может быть построен следующий дом от иркутского стартапа Apis Cor, который в начале марта всего за сутки напечаталв Подмосковье жилое здание площадью 37 квадратных метров и с которым компания сотрудничает уже больше двух лет.

На предварительной презентации этого здания, которая проходила в подмосковном Ступино в середине декабря, Дудниковы впервые узнали от одного из сотрудников Apis Cor о дубайском акселераторе Dubai Future Accelerators, в котором теперь участвует недавно созданная ими российско-итальянская компания Renca.

Dubai Future Accelerators

Акселератор Dubai Future Accelerators был запущен в Дубае летом прошлого года. В рамках инициативы каждое министерство поставило определенную задачу, которую участники акселератора должны были решить при помощи современных технологий — 3D-печати, искусственного интеллекта, робототехники, блокчейна и т.д.

Например, миграционная служба ОАЭ поставила цель разработать систему биометрической идентификации мигрантов, министерство транспорта — создать беспилотное летающее такси, а муниципалитет Дубая — сделать так, чтобы к 2030 году не менее 25% каждого нового здания было напечатано на 3D-принтере.

«О дубайском акселераторе мы узнали на презентации дома Apis Cor. Один из их ведущих сотрудников подсказал нам, что есть такая программа. — рассказал Андрей Дудников. — Мы зашли на сайт Dubai Future Accelerators, но там первый акселератор уже заканчивался — как раз был декабрь 2016 года. Мы начали следить за обновлениями, и в январе они объявили новый набор. Мы заполнили заявку и уже через пару недель получили приглашение».

По итогам программы, которая проходила в Дубае с 12 февраля по 13 апреля, предприниматели подписали соглашение с муниципалитетом Дубая — компания Renca поставит геополимерный бетон для пилотного проекта экологичного дома, который будет построен при помощи аддитивных технологий, вероятнее всего, этой осенью.

«У нас есть решения по материалам для строительной 3D-печати. К тому же, наши материалы полностью удовлетворяют их требованиям сертификации „зеленых“ материалов: они экологичные, полностью сделаны из отходов производства, не выделяют углекислый газ, не требуют добычи полезных ископаемых и так далее, — говорит Марина Дудникова. — Наша технология соответствует всем их требованиям».

«Пора что-то менять»

В Дубае, помимо сотрудничества с муниципалитетом, Дудниковы также собираются открыть собственное производство — для этого они уже ведут переговоры с местными инвесторами. После этого предприниматели планируют развиваться на других рынках — в Сингапуре, где они уже сотрудничают с местным центром 3D-печати, а также в Таиланде, Вьетнаме, Китае, США и России. 

«На мой взгляд, технология строительной 3D-печати — это как четвертая промышленная революция, — говорит Андрей Дудников. — За последние полгода появилось огромное количество технологических новшеств, и это происходит не только на словах, мы действительно видим результаты: ракеты возвращаются на Землю, делая космический туризм более доступным, электроавтомобили Tesla уже ездят по нашим улицам, причем их цена сопоставима с обычным автомобилем, летом этого года Uber запускает в Дубае полностью беспилотное летающее такси. Пора что-то менять и в строительстве, используя новые, экологичные материалы. Наша технология как раз позволяет это сделать».

Александра Самуилкина