Na první pohled vypadá docela obyčejně, jako ta největší zbytečnost pod sluncem. Ovšem při pozornějším pohledu ale odhalíme, že bude brzy cennější než ropa. Dokážete si tipnout, o čem je řeč? Jde o písek. Přesněji řečeno tedy písek stavební. Ročně ho spotřebujeme okolo 50 miliard tun, a ta spotřeba má zatím silně vzestupnou tendenci.
I když se to nezdá, hned po vodě je písek tou druhou nejčastější zpracovávanou surovinou na planetě Zemi. Ať už jej přimícháváte (v poměru díl cementu na dva díly písku a tři díly štěrku) do betonu anebo jen pálíte cihly, ať už vyrábíte sklo, keramiku nebo křemíkové čipy k počítačům, vždycky začínáte od zrnek písku.
Proto je ročně písku zobchodováno za neuvěřitelných 70 miliard dolarů. A to se bavíme jen o obchodech legálních. Ty nelegální, které pochopitelně vyčíslit neumíme, těženým objemem začínají tu legální těžbu dorovnávat. Spotřeba totiž narůstá a písek je už dlouho nedostatkovým zbožím.
)
Písek nad zlato
To ťukání na čelo si raději odpusťte, i když samozřejmě máte pravdu. Ano, třetinu povrchu zemských souší tvoří pouště. A nemálo z těch pouští pokrývají celá dunami zvlněná moře písku. Tenhle písek skutečně nedostatkovým zbožím není. Háček je v tom, že z pouštního písku se stavět nedá.
Ta jeho drobounká zrnka jsou totiž příliš ohlazená, kulaťoučká. Nezapadají do sebe, nezaklesnou se, jsou sypká. Nevytvoří vazbu, z níž by se dala vytvořit jakákoliv konstrukce, aniž by se to nesesypalo. Pouštní písek zkrátka nemá stavební využití.
)
Pak je tu samozřejmě ještě písek z pláží. Ten je přesným opakem toho pouštního: má velmi členitou strukturu, je mnohotvárně zrnitý. Na stavění ideální. Podobně to funguje i s hrubozrnným pískem říčním. Využít se dá i písek těžený ze země, a z říčních nánosů a vymletý erozí po ústupu ledovců.
To už ale výčet toho vhodného stavebního písku končí, víc ho nemáme. Legální těžba má dnes dost limitované množství dostupných ložisek, a ta nelegální zatím využívá těžby s pomocí ohromných vysavačů, kterými se luxují dna řek a pláže. Ať už legálně nebo nelegálně těžené, zdroje jsou omezené.
)
Vozit písek do pouště
Písek se samozřejmě dá do jisté míry recyklovat, nahradit drceným stavebním odpadem – ve kterém byl písek prve použit. Jenže je to pracné, energeticky i finančně nákladné, a současně zatím neudržitelné. Víc se totiž staví, než demoluje – víc písku se spotřebovává, než recykluje.
S tou recyklací a udržitelností je pojí i to, že průmyslová těžba stavebního písku (jako součást výroby stavebních materiálů, zvláště pak betonu) je dnes odpovědná za 5 % všech lidmi vyprodukovaných emisí. Zhruba dvakrát tolik, co udělají za rok všechna letadla světa.
Takže ten tlak na to, jak si poradit bez písku nebo jak písek ve stavebnictví nahradit, je docela opodstatněný. Vypadá to kuriózně, ale když se staví obří mrakodrapy v Dubaji - v poušti usazené Emiráty by nejspíš nikdo z nedostatku písku nepodezříval - musí si písek na stavbu dovézt odjinud.
Těžko říct, kdy tomuhle ropnému království dojde ropa, ale situace, kdy ropou platí za stavebního písku, už nastala. Úsloví o vožení dříví do lesa, už známe - ale že by to fungovalo stejně i s pískem voženým do pouště, je pro mnohé jistě novinkou.
Jestli se teď poohlížíte po pískovišti, které jste vybudovali dětem na dvoře (a přemýšlíte, jak jej směníte za pár barelů nafty), jdou vaše úvahy správným směrem. Globální nedostatek stavebního písku je výhledově v horizontu vyšších desetiletí docela pravděpodobným scénářem.
I když to tak dopadnout nemusí.
)
Stavivo z pouštního písku
Dobrou v záplavě těch špatných je zpráva o firmě Finite, spoluzaloženou čtveřicí PhD. studentů z Imperial College London. Ti si v roce 2015 vybrali za cíl, že se pokusí přijít s nějakým tím alternativním stavebním materiálem. Čistě proto, že to bylo takové žádané a módní téma.
Pokukovali po tom, co je na světě hojné až v nadbytku – řešili například plastové odpady a bioplasty – až ke svému vlastnímu překvapení zjistili, jak málo je vlastně toho stavebního písku. I oni si mysleli, že na pouštích je písku dost. Jejich výzkum tím ale nabral dost nečekaný směr.
Začali bádat nad tím, jak by se pro stavební účely dal zužitkovat ten jinak docela nemožný pouštní písek. Řešili, jak by je bylo možné zhutnit, propojit a provázat, učinit kompaktnější. Aby mohli z pouštního písku vytvořit udržitelnou alternativu stavebních materiálů.
)
Následovaly dva roky pokusů (těch jednotlivých pokusů za tu dobu bylo přes tři stovky), než konečně vytvořili „produkt“, který nazývají - stejně jako teď tu svou firmu - Finite.
V roce 2018 s ním vyrukovali na světlo, sesbírali za to spoustu cen a veřejného uznání, napsalo se o nich spoustu článků a rozhovorů - a pak se zase ztratili z očí dychtivé veřejnosti. Proč? Těch zádrhelů je víc.
Předně, metodu, kterou navrhli a s úspěchem realizovali, je stále třeba ještě dotáhnout do finiše. Chybí jí ještě pár testů, aby Finite mohlo být oficiálně zařazeno mezi staviva. Finite zatím skvěle funguje v měřítcích řekněme dílny, ale koncept zatím není připraven na průmyslovou produkci.
Prozatím byl (s úspěchem) testován v malých měřítcích na tlak, tvrdost, ohyb, tepelné a vlhkostní vlastnosti. Nemá ještě požární zkoušky. A všechny tyhle technické testy, provedené pro produkty velkého měřítka, což stojí peníze.
Zásadní problém je i s patentem, který musí být dostatečně neprůstřelný. Ve Finite proto dělají opravdu velké tajnosti s tím, jak se jim to s tím pouštním pískem povedlo. Odborníci, kteří jim takříkajíc koukali přes rameno – například inženýři z MIT – ale potvrzují, že Finite není žádný výmysl, ale opravdu životaschopný projekt.
)
Dočasný, recyklovatelný, kompozitní
Někoho může odradit, že Finite „není na věčnost“, jako beton. Zhruba po 3-6 měsících se totiž začne sám rozkládat. S tím by se pochopitelně muselo v rámci aplikací nějak počítat. Například při budování dočasných staveb, pavilonů, nouzových přístřešků. Zkrátka objektů, které nemají sloužit napořád. Není to zápor, spíš klad reagující na dynamiku zastavěného prostředí.
Pochopitelně v té čtveřici vynálezců nechtějí, aby jim někdo jejich nápad za miliardy někdo vyfouknul. Proto princip fungování v médiích spíš jen naznačují. A ve své záhadnosti to trochu připomíná návod na to, jak vytáhnout Ježka z klece.
Pouštní písek je propojen ve směsi s několika různými pojivovými látkami, o různé koncentraci (to je prý velmi důležité), s příměsí vody. Výsledná směs, písčito-bahnitá kašička, je pak vlita do libovolné formy, v níž za pokojové teploty několik dní tuhne. A pak? Pak je tu najednou robustní tuhý kompozitní materiál, na povrchu možná trochu pórovitý, který se jeví být nerozborný.
Podle dosavadních výsledků dosahuje stejné odolnosti (v tlaku) jako stavební beton a překonává a pálené cihly. Jeden blok Finite unese váhu odpovídající dvěma SUV, než se rozlomí. K dalším kladům patří, že je lze odlévat do jakéhokoli tvaru nebo velikosti.
Lze jej také barvit přírodními pigmenty a nemusí se přitom vypalovat jako hlína, takže je méně energeticky náročný. Materiál je to všestranný a dokáže plnit mnoho funkcí, vytvářet mnoho složitých forem a povrchových úprav. A až vás omrzí? Můžete jej hodit do drtičky, a znovu z něj udělat, zopakováním výrobního postupu, další Finite.
Je plně opakovaně použitelný a má poloviční uhlíkovou stopu než beton. Je netoxický, je biodegradabilní. Prostě je to nový materiál s novými možnostmi. A hlavně, dá se vyrábět z toho pouštního písku, u nějž na rozdíl od písku stavebního nouzí opravdu netrpíme. Proto má velký potenciál stát se stavebním materiálem budoucnosti.
Zdroj: GP-award.com, GreenBuildingAdvisor.com, PaintSquare.com, Ekolist.cz, BuildingProductAdvisor.com, Leonard.Vinci.com, OutOfFrame.MIT.edu, Dezeen.com, Urbannext.com, MaterialDistrict.com, RoyalCommission1851.org, Mashable.com, HamzaOza.com
