Építészet és Biodesign III. – ´Indus´ ökológiai szennyvíztisztító

A biodesign építészeti vonatkozásait bemutató cikksorozatánanak legújabb részében Blaumann Edit a londoni Bartlett School of Architecture Bio-ID Labjában kifejlesztett, Indus névre keresztelt, alga alapú víztisztító rendszert mutatja be, ami a kézműves hagyományokat és a legfejlettebb technológiákat ötvözve képes megoldást nyújtani a vízszennyezettség problémájára.

Az előző cikkemben az algák lehetséges építészeti integrálásával foglalkoztam. Most is egy alga alapú rendszert szeretnék bemutatni: a low-tech és high-tech megoldásokat ötvöző, elegáns, lokalizálható ökológia szennyvíztisztító rendszert. Shneel Malik, a Bartlett School of Architecture doktorandája ötletéből, az intézmény Bio-Integrated Design Labját vezető Dr. Brenda Parker és Prof. Marcos Cruz kutatásaira támaszkodva született az Indus nevű moduláris csempefal, mely hidrogélbe ágyazott mikroalgák segítségével képes kiszűrni a mérgező festékeket és nehézfémeket a vízből. A projekt biológiai alapja a mikroalgák azon képessége, hogy a komplex organizmusokat és a szervetlen hulladékokat semlegesítsék. Az Indus előállítása egyszerű, a helyi adottságokhoz igazítható, így széles körben alkalmazható, s lehetővé teszi a vidéki, kézműves közösségek számára, hogy regenerálják a gyártási folyamataikhoz szükséges vizet.

A vízszennyezés világszerte komoly problémát jelent, első sorban a Globális Dél országaiban a szennyvíztisztításhoz szükséges megfelelő infrastruktúra hiánya miatt. Indiában például, ahonnan a projekt kezdeményezője, Malik is származik, a felszíni és felszín alatti vizek 80 százaléka szennyezett. Az ENSZ 2020-as vízügyi jelentése alapján világszerte naponta több mint 2 millió tonna ipari szennyvíz keletkezik, melynek 80-90%-a kerül a környezetbe kezeletlenül. Ennek oroszlánrészét a textilipar állítja elő, kiemelten a Globális Dél kisiparosai, akik hatalmas multicégeknek dolgoznak, melyeknek ellátási láncai korántsem olyan körkörösek, mint amilyennek mondják és lenniük kellene. A projekt az indiai kézműves textiliparral foglalkozó települések problémájából indult ki, és kínál alacsony költségű megoldást, melynek nagyobb esélye van arra, hogy helyi szinten megtérüljön és halmozott hatást fejtsen ki, mint egy megaprojekt.

A víz bioremediációja egy csempefal segítségével történik, ami helyszínen gyártható és a helyi adottságoknak megfelelően állítható össze. A csempe forma ugyan egy 3D nyomtatott sablon alapján készül, azonban a projekt egyik vonzerejét az adja, hogy a csempe a helyi agyagot vagy más könnyen fellelhető, olcsó anyagot felhasználva, kézműves módszerekkel elkészíthető. Ez minimalizálja a szállítási költségeket, a karbonlábnyomot, és munkát ad a környék lakóinak. Az egyes moduláris csempe-egységek félköríves illesztésekkel kapcsolódnak egymáshoz, így egyenként eltávolíthatók anélkül, hogy az egész rendszert szét kellene szedni. Ez azért kulcsfontosságú, mivel lehetővé teszi a könnyű karbantartást. A különböző helyszíneken más-más csempekialakítást javasolnak a tervezők, melyek optimális vízáramlási mintázatát algoritmusok számításaira támaszkodva lehet kialakítani, az adott helyszínre jellemző szennyezőanyagok és egyéb körülmények alapján. Így minden Indus fal egyedi lehet, az egyes közösségeknek saját identitást kölcsönözve, ami további vonzerőt jelenthet. Ahhoz, hogy minden egyes projektet a helyi környezethez lehessen igazítani – vélekedik Malik – a gondolkodásmódot is meg kell változtatni. "Nem tömegtermelésre kell törekedni, hanem tömeges terjesztésre." [1] Malik a tervezési gyakorlatában nagy hangsúlyt helyez a diverzitásra, ami a stabilitás és a biztonság alapja a természetben, ahol sosem látjuk ugyanazt a növényt két helyen ugyanúgy nőni.

A csempék formáját a levelek barázdái és erezete, a természetben számos helyen megjelenő ág minta ihlette. Ez a megoldás a természet egyik leghatékonyabb vízelvezető rendszere, mely egyenletesen juttatja el a vizet a növény minden részébe. A víz egy sor vénaszerű csatornán keresztül áramlik, a vénákat tengeri moszatból származó hidrogél alapú biológiai vázba ültetett mikroszkopikus algasejtek töltik ki. A hidrogél életben tartja az algákat, miközben teljesen újrahasznosítható és biológiailag lebomló. Ahogy a víz átfolyik a csempéken, az algák olyan anyagokat szívnak fel, mint például az ipari környezetben előforduló, mérgező nehézfém, a kadmium. Az algák által termelt vegyületek eltávolítják a szennyező anyagokat a vízből, az algasejtek pedig eltárolják ezeket. Ugyan az algák több hónapig aktívak maradnak, de amint a hidrogél telítődik, cserélni kell, a csempék viszont folyamatosan újra felhasználhatók és újratölthetők. A hidrogél olcsó, élelmiszeripari alapanyagokból készül, mely az algasejtekkel együtt porított formában is beszerezhető. A zselé elkészítése sem igényel bonyolult technikai megoldást, leginkább a főzéssel rokon: megfelelő mennyiségű vizet kell adni a porhoz, s a csempére akár egy konyhai szószos tubus segítségével fel lehet vinni. Ezen túl a tervezők szándéka arra ösztönözni a helyieket, hogy lokális mikroalga-fajokat termesszenek ahelyett, hogy díszes, laboratóriumból érkező algákat használnak. Míg az Indus jelenlegi változatában a szennyező anyagokat csupán összegyűjtik, a következő lépés az, hogy a rendszert egy második fázissal bővítik, melyben a szennyezett hidrogélt feldolgozzák és eltávolítják a nehézfém nanorészecskéket az algasejtekből. Az így nyert értékes nyersanyagokat pedig csúcstechnológiai vállalatoknak értékesíthetik, azok pedig saját gyártási folyamataikban használhatják fel őket.  Így létre jöhet egy olyan modell, ami mindkét közösség számára motiválóan hathat.

Malik saját munkáját biotervezés helyett biointegrált tervezésnek nevezi, ami alatt a biológiai rendszereket a tervezésbe és megvalósításba bevonó, funkcionális építészetet érti. Véleménye szerint a biointegrált építészetnek túl kell mutatni azon, hogy pusztán bioanyagokat vagy idővel lebomló anyagokat használ, kulcsfontosságú feladatának a viselkedésváltozás ösztönzését tartja. Malik arra hívja fel a figyelmünket, hogy "folyamatosan olyan kifejezéseket használunk, mint a fenntarthatóság, a fenntartható tervezés, a fenntartható építészet. De ez nem vezet sehová... Még csak nem is inspirálja az embereket arra, hogy elkezdjék használni."[2] Úgy látja, "ha a dolgok nem válnak személyessé, semmi sem változik", ezért arra összpontosít, hogy a helyszínen meg tudja mutatni az embereknek, mi és hogyan történik, ahelyett, hogy egyszerűen csak elmondaná nekik. Tervezői hitvallása, hogy olyan dolgokat kell létrehozni, melyek észrevétlenül változtatják klímatudatos állampolgárokká az embereket. Szerinte a kormányok nem kínálnak megoldásokat, pusztán törvényeket hoznak és hajtatnak végre. Fontosnak tartja, hogy a szabályozás mellett példákat is mutassanak arra, hogyan lehet többek között a vizet kezelni. Ezért azt javasolja, hogy olyan eseményekre, mint a COP26, az ENSZ éghajlatváltozási konferenciája, sokkal több tervezőt hívjanak meg, hogy széles körben és a mindennapi tevékenységek során használható megoldásokra tehessenek javaslatokat.

A biointegrált tervezés másik akadályát az innovatív kutatók, tervezők foglalkoztatásának hiányában látja. Ugyan az Egyesült Királyságban – ami Malik második otthona – számtalan szuper innovatív kutatás folyik, s az elmúlt öt évben számos, remek biodesign-kiállítást rendeztek, azonban a Royal College of Art, a Central Saint Martins és az UCL egyetemekről kikerülő biodesignerek nehezen találnak munkalehetőséget. Az Egyesült Államokban évente egy-egy állás bukkant fel, ökoruházati kezdeményezésekkel kapcsolatban. Malik azt szeretné, hogy legalább „képzeljük el azt a lehetőséget az élelmiszeriparban, a mezőgazdaságban vagy az építőmérnöki szakmában, hogy csak egyetlen végzőst befogadnak, és adnak neki egy évet, hogy előálljon néhány ötlettel." Ők lehetnének a kívánt változás mozgató rugói. Érdemes lenne megfontolni szavait, megfogadni javaslatait s lehetőséget adni fiatal innovátoroknak még akkor is, ha jelenleg látszólag feleslegesen kiadott fontnak, rúpiánk vagy forintnak is tűnhet.

A projekt először a London Design Festival Nature/Nurture (Természet/Nevelés) keretében lett bemutatva, jelölték a Design Museum Beazley Designs of the Year versenyében, elnyerte a rangos Arts Foundation 10 000 fontos ösztöndíját Anyag Innováció kategóriában, a Holcim Awards Next Generation Ex Aequo 2020 Europe 1. díját, s megnyerte a New York-i Water Futures Design Challenge versenyt.

Blaumann Edit

Szerk.: Hulesch Máté