Bouwmaterialen zijn verantwoordelijk voor bijna een derde van de mondiale uitstoot van kooldioxide. En naarmate de mondiale vraag naar bouwprojecten blijft stijgen (de afgelopen 25 jaar is deze al verdrievoudigd), zal de uitstoot ervan nog verder stijgen.
Sommigen, zoals milieuingenieur en professor Andres Clarens aan de Universiteit van Virginia, beschouwen de potentiële negatieve impact van materialen als zo existentieel dat hij ze de “laatste grote grens“in de strijd tegen de klimaatverandering. Als dat het geval is, moeten we de uitstoot verminderen die gepaard gaat met veelgebruikte bouwmaterialen zoals cement en staal – en moeten we alternatieve materialen ontwikkelen die standaard minder broeikasgassen uitstoten. En we moeten het snel doen.
Dit jaar leverden materiaalontwerpers. Sommige van deze nieuwe materialen bevinden zich nog in de testfase, andere zijn al op de markt. Alle vijf hebben ze een enorm potentieel om onze gebouwen duurzamer te maken.
1. Een supersterk materiaal geïnspireerd op de diepzeespons
Eerder dit jaar hebben onderzoekers van het Royal Melbourne Institute of Technology een bio-geïnspireerd bouwmateriaal uitgevonden dat zowel lichtgewicht als veerkrachtig is onder druk, wat zou kunnen helpen het gebruik van staal en beton te verminderen. De sleutel tot hun innovatie? Een klein wezentje dat duizenden meters diep in de oceaan leeft.
Het roosterachtige skelet van de diepzeespons, dat in de loop van miljoenen jaren is geoptimaliseerd, kan krachten absorberen terwijl zijn sterkte behouden blijft. Volgens de onderzoekers zou een soortgelijk ontworpen materiaal dit mogelijk kunnen maken “dunnere dragende muren en slankere kolommen,” wat op zijn beurt de hoeveelheid staal en beton zou verminderen die nodig is om structurele integriteit te bereiken.
Het materiaal bevindt zich nog in de testfase.
2. Een ‘Superwood’ dat sterker is dan staal
Zeven jaar geledenWetenschappers van de Universiteit van Maryland zeiden dat ze een manier hadden ontdekt om hout zo sterk te maken dat het kon concurreren met staal. Dit jaar culmineerde hun onderzoek in de lancering van Superwood, een materiaal dat 50% grotere treksterkte heeft dan staal en een sterkte-gewichtsverhouding die 10 keer beter is.
Superwood is ontwikkeld door een spin-off startup genaamd InventWood, die deze zomer begon met de massaproductie van het materiaal. De eerste fabriek van het bedrijf in Frederick, Maryland, kan een miljoen vierkante meter Superwood per jaar produceren, met toepassingen variërend van binnenafwerkingen tot panelen van buitenkwaliteit voor gevelbeplating en dakbedekking.
Het plan is volgens InventWood-medeoprichter Alex Lau om “een grotere faciliteit te bouwen die zal worden opgeschaald naar meer dan 30 miljoen vierkante meter, waardoor gebruik in infrastructuur en grote ontwikkelingen mogelijk wordt.”
3. Een kruislings gelamineerd hout gemaakt van omgevallen bomen
Volgens sommige schattingen verliezen steden maar liefst 36 miljoen bomen per jaar door stormen, insecten en ziekten. De afgelopen zes jaar heeft de in Washington DC gevestigde startup Carbon Cambium twee miljoen meter hout uit deze omgevallen bomen geborgen, van de stortplaats gehaald en omgezet in bruikbaar hout voor meubels met bedrijven als Room & Board en Sabai.
Dit jaar ontwikkelde de startup zijn eerste product voor de bouwsector. Koolstof slim hout is het eerste kruislings gelamineerde hout (CLT) gemaakt van geborgen bomen, dat belooft de massale houtbouw nog duurzamer te maken.
Het bedrijf biedt freeswerk zoals terrasplanken en vloeren, en volledige CLT-constructiepanelen voor gebouwen. Veertigduizend strekkende meter van het materiaal zal in 2026 op de gevel van de nieuwe JFK Airport-uitbreiding verschijnen.
4. Een nieuwe kijk op geramde aarde
Aangestampte aarde, een bouwtechniek waarbij vochtige grond in lagen wordt verdicht binnen tijdelijke vormen, heeft gebouwen al duizenden jaren overeind gehouden. Dit jaar kreeg het bescheiden materiaal een upgrade toen onderzoekers van het Royal Melbourne Institute of Technology het in een kartonnen koker stopten.
Het resulterende materiaal, nagesynchroniseerd in karton begrensde aangestampte aarde (CCRE), bestaat uit aangestampte aarde die is samengeperst in cilindrische buizen. Doorgaans bevatten geramde aarden muren ook een dosis cement om de sterkte en duurzaamheid te verbeteren, maar de kartonnen bekisting in CCRE fungeert als een omhulsel, waardoor de behoefte aan cement teniet wordt gedaan.
De onderzoekers zeggen dat het karton de geramde aarde helpt beschermen tegen omringende omgevingen, terwijl aanvullende behandeling van het karton ook de levensduur ervan kan verlengen. Ze hebben ook een soortgelijke versie ontwikkeld met koolstofvezelbuizen.
Tot nu toe heeft het team een kleinschalig prototype gebouwd, maar als het wordt opgeschaald, kan het materiaal worden gebruikt om laagbouw en modulaire gebouwen zonder cement te bouwen.
5. Een verf die van kleur verandert met de seizoenen
We weten al een tijdje dat schilderen oppervlakken mooi maakt straten En daken in het wit kunnen ze koeler worden omdat wit warmte reflecteert – en door ze zwart te schilderen kunnen ze warmer worden omdat zwart warmte absorbeert.
Dit jaar heeft industrieel ontwerper Joe Doucet deze beproefde innovatie naar een nieuw niveau getild door deze te ontwikkelen een “klimaatadaptieve” verf die van kleur kunnen veranderen op basis van de buitentemperatuur.
De verf, die met andere tinten kan worden gemengd (zodat je nog steeds je gele huis kunt hebben), kan naar schatting jaarlijks 20-30% aan energiekosten besparen. Het team van Doucet test momenteel de definitieve formule, met als doel deze in licentie te geven aan verffabrikanten zodra deze gereed is.
