Zeven alternatieve bakstenen, gemaakt van gerecycleerd afval en biomaterialen

Na beton en staal is baksteen het nieuwste aandachtspunt geworden voor architecten, ontwerpers en materiaalonderzoekers die de uitstoot van bouwmaterialen willen verminderen. Dat omdat bakstenen over het algemeen worden gemaakt van klei - een eindige grondstof die moet worden gewonnen en over de hele wereld moet worden vervoerd - en worden gebakken in ovens die worden aangedreven door fossiele brandstoffen bij temperaturen van meer dan 1.000 graden Celsius, vaak gedurende meerdere dagen.

Dit energie-intensieve proces veroorzaakt niet alleen een grote hoeveelheid broeikasgassen, maar ook koolstofmonoxide en andere gevaarlijke luchtverontreinigende stoffen, vooral in Zuid-Azië, waar de ovens vaak nog op steenkool werken.

Om deze problemen aan te pakken, kijken baksteenfabrikanten en onderzoekers steeds meer naar manieren om lokale afvalmaterialen te gebruiken om metselstenen te maken, en naar traditionele methoden om bakken overbodig te maken.

Hieronder vind je zeven voorbeelden van baksteenalternatieven die wereldwijd worden getest en ontwikkeld.

Gent Waste Brick door Carmody Groarke, TRANS Architectuur Stedenbouw, Local Works Studio en BC Materials

Starten doen we uiteraard met de lokale innovatie! Voor de nieuwe vleugel van het Design Museum Gent werkten de architectuurstudio's Carmody Groarke en TRANS Architectuur Stedenbouw samen met materiaalonderzoekers om lokaal stedelijk afval, zoals sloopbeton en glas, te verwerken tot een ongebakken koolstofarme baksteen.

Deze bevat een derde van de opgeslagen koolstof van een typische Belgische baksteen en wordt geproduceerd in een eenvoudig proces dat wordt opengesteld voor het publiek door middel van workshops, waarbij de plaatselijke bewoners worden aangemoedigd om mee te werken aan de bouw van hun museum.

De bakstenen worden geproduceerd op een braakliggend terrein in Gent volgens een schoon en eenvoudig productieproces, dat gemakkelijk kan worden gekopieerd in andere stedelijke omgevingen. Er zijn geen emissies, bijproducten of afval.

Kurkblokken door MPH Architects, Bartlett School of Architecture, University of Bath, Amorim UK en Ty-Mawr

In dit bouwsysteem, dat werd gebruikt om het voor de Stirling Prize genomineerde Cork House te bouwen, worden in elkaar grijpende blokken van geëxpandeerd kurk als legoblokjes gestapeld zonder mortel of lijm.

Dit betekent dat de stenen kunnen worden gebruikt om structuren te creëren die gemakkelijk kunnen worden gedemonteerd, gerecycled en hergebruikt, en dat ze potentieel koolstofnegatief zijn dankzij de grote hoeveelheden CO2 die worden vastgelegd door de kurkeiken, waarvan het materiaal afkomstig is.

Het Londense bureau MPH Architects werkt sinds 2014 aan het systeem in samenwerking met verschillende onderzoeksinstituten en hoopt het nu te ontwikkelen tot een zelfbouwkurkbouwpakket.

K-Briq van Kenoteq

Met 90 % biedt de K-Briq volgens fabrikant Kenoteq "het hoogste gerecyclede gehalte van alle bakstenen" die momenteel op de markt zijn.

Omdat de steen niet hoeft te worden gebakken, is voor de productie ervan 90 % minder energie nodig dan voor een traditionele steen en stoot hij uiteindelijk minder dan een tiende van de koolstofemissies uit.

Van de baksteenalternatieven op deze lijst staat K-Briq het dichtst bij commercialisering. Maar het langdurige uithardingsproces heeft eerder problemen opgeleverd voor projecten met een snelle doorlooptijd: de Zuid-Afrikaanse studio Counterspace moest vanwege de lange doorlooptijden afzien van plannen om K-Briqs te integreren in het Serpentine Paviljoen van 2021.

Building the Local van Ellie Birkhead

Dit studentenproject van Design Academy Eindhoven afgestudeerde Ellie Birkhead maakt gebruik van lokale afvalmaterialen zoals haar van een kapper, paardenmest van een stal en wol van een boerderij om ongebakken bakstenen van klei te versterken.

Het resultaat zijn verschillende regiospecifieke bakstenen, die volgens Birkhead kunnen helpen om afval op een meer circulaire manier te beheren en "een toekomst te smeden voor de lokale industrie".

Groene houtskoolstenen van de Indian School of Design and Innovation

Deze betonstenen van de Indian School of Design and Innovation in Mumbai zijn verrijkt met aarde, houtskool en luffa vezels, die luchtzakken creëren en helpen de hoeveelheid cement die nodig is in hun productieproces te verminderen.

De resulterende bouwstenen zijn tot 20 keer poreuzer dan gewone bakstenen en bevorderen de biodiversiteit door ruimte te maken voor planten en insecten in onze steden, aldus de onderzoekers.

Mycelium Baksteen van The Living

Een van de eerste experimenten met het gebruik van mycelium op architectonische schaal was de bouw van het MoMA PS1-paviljoen in 2014 door de New Yorkse studio The Living met bakstenen die waren gegroeid uit de wortelachtige structuur van schimmels.

Op basis van een proces dat is ontwikkeld door het biomaterialenbedrijf Ecovative, werden maïsstengels uit de landbouw in een mal geplaatst en werd het mycelium aangemoedigd om rond dit aggregaat te groeien, waardoor de baksteen effectief werd gecementeerd.

Mycelium wordt ook steeds meer onderzocht als middel om gebouwen te isoleren en brandwerend te maken, waarbij koolstof kan worden vastgelegd terwijl het biologisch afbreekbaar is.

Urine bio-stenen door Suzanne Lambert

In dit experimentele project van Suzanne Lambert, onderzoeker aan de Universiteit van Kaapstad, worden menselijke urine, zand en bacteriën gecombineerd in baksteenvormige vormen.

De bacteriën zetten een chemische reactie in gang die het ureum in de urine afbreekt en tegelijkertijd calciumcarbonaat produceert - het hoofdbestanddeel van cement - in ongeveer hetzelfde proces als bij de vorming van zeeschelpen.

"Hoe langer je de kleine bacteriën toestaat het cement te maken, hoe sterker het product zal zijn," vertelde Lambert.