Close Veiligheidsactie voor gasfornuizen en gaskookplaten: klik hier.

Levende bakstenen

Architectuur die zichzelf repareert.

Experimenteel architecte Rachel Armstrong heeft een andere kijk op architectuur; weg van passieve structuren en richting gebouwen die in de natuurlijke processen van hun omgeving zijn ingebed.

Rachel Armstrong stelt zich een huis van de toekomst voor, gemaakt van onopvallende bakstenen met een bijzondere eigenschap: ze leven. “Ten minste een beetje”, zegt ze. De holle ruimtes van de bakstenen zijn gevuld met microben en algen die uit zonlicht, koolzuur en afvalwater nuttige nevenproducten genereren: elektriciteit, schoon water, zuurstof en zelfs schoonmaakmiddelen. “Tot nu toe zijn onze gebouwen voornamelijk passief geweest”, aldus Armstrong, professor experimentele architectuur aan Newcastle University. “Maar ‘levende bakstenen’ kunnen dit veranderen door actief afvalproducten te recyclen.”

Ze heeft inmiddels één kleine stap richting haar doel gezet. Met 3,2 miljoen euro van de Europese Unie is ze sinds april 2016 bezig met de ontwikkeling van de eerste prototypes van “levende bakstenen”. Dit doet ze samen met wetenschappers van de University of the West of England, de Italiaanse universiteit van Trento, de State Agency for Scientific Research, Madrid en met de MKB-bedrijven Explora Biotech uit Venetië en Liquifer.com uit Wenen. In de herfst van hetzelfde jaar kon het team tijdens de Architectuur-Biënnale in Venetië al de eerste prototypes van dit levende bouwmateriaal presenteren.

Levende bakstenen Prototypes van levende bakstenen, Architectuur-Biënnale in Venetië 2016.

Dit soort futuristische projecten zijn Armstrongs handelsmerk. Ze werkt al bijna tien jaar aan een compleet nieuwe benadering van architectuur. Deze visionair, die ook geneeskunde heeft gestudeerd, heeft onder meer plannen om met 'protocellen' te voorkomen dat Venetië nog verder wegzinkt. Terwijl de natuur andere architecten inspireert organisch uitziende gebouwen te ontwerpen, ontwerpt Armstrong duurzame gebouwen die een organische interactie met hun omgeving aangaan, en daarmee onafhankelijke spelers worden die in natuurlijke processen zijn ingebed. Dat werd gedemonstreerd door de prototypes van “levende bakstenen” op de Biënnale in Venetië. Deze bakstenen die veel worden gebruikt in Venetië, zijn met de hand gemaakt door holtes te creëren die daarna zijn gevuld met afvalwater waarvan de organische inhoud door microben is afgebroken. Door dit proces komen negatief geladen deeltjes (elektronen) vrij die naar een positief geladen elektrode worden verzonden waarbij er elektrische stroom ontstaat. Een echte energiecentrale waren deze biobrandstofcellen echter niet; ze gaven niet meer licht dan één LED-lamp. Maar ze bewezen dat het idee in principe werkt. En daarnaast slaagde de proefinstallatie erin het afvalwater te reinigen. De werkgroep is van plan, ter afsluiting van het project in 2019, een “bioreactorwand” in een school of ziekenhuis te installeren.

Maar de weg naar dit project was lang. Vooral haar tijd als student geneeskunde in een leprakliniek in Oost-India, begin jaren negentig, inspireerde Rachel. Daar zag ze hoe patiënten hun omgeving, hun gereedschappen en zelfs hun eigen lichamen aan hun behoeften aanpasten. Er waren prothesen van was waarmee ze hun neuzen stabiliseerden, keukengerei met lange stelen die hen beschermden tegen heet vet of kokend water en eenvoudige huizen waarin alle essentiële benodigdheden zich op de begane grond bevonden. “Toen”, zegt Armstrong, “heb ik geleerd dat mensen hun wereld opnieuw kunnen creëren door zichzelf, hun gereedschappen en omgevingen sterker met elkaar te integreren.”

Na meerdere jaren als arts te hebben gewerkt en multimediapresentaties voor medici te hebben ontwikkeld, besloot ze zich in 2007 volledig aan architectuur te wijden. Met als motivatie een compleet nieuwe manier van bouwen te vinden. “Ik kwam in contact met de Deense chemicus Martin Hanczyc, een expert in zogenaamde protocellen”, vertelt Armstrong. “Dit opende radicaal nieuwe perspectieven voor me.” De uit vetzuur opgebouwde druppels, die geen genetisch materiaal bevatten, reageren op diverse manieren op hun omgeving door, bijvoorbeeld, in water opgelost koolzuur om te zetten in kalksteen.

Venetiaanse waterwegen Venetiaanse waterwegen: protocellen produceren een “levend” biobeton rondom de funderingen.

Hierdoor konden Armstrong, Hanczyc en de Londense architect Neil Spiller het Future Venice-project van de grond krijgen met als doel de zinkende stad te 'redden'. De protocellen worden zo ontworpen dat ze zich in de Venetiaanse lagunes en kanalen van lichte naar donkere gebieden bewegen. Daar, op de houten fundamenten van de stad, kunnen de protocellen met behulp van koolzuur en mineralen een soort rif vormen. “Deze technologie zou kunnen helpen de stad te stabiliseren”, aldus Armstrong, waaraan ze toevoegt dat “meer ontwikkeling en meer geld nodig is om dit project volledig te doen slagen.” Het plan is echter geenszins uit de lucht gegrepen. Andere onderzoekers werken bijvoorbeeld ook aan microben die scheurtjes in beton en steen kunnen opvullen.

De Hangende Tuinen van Medusa De Hangende Tuinen van Medusa, veerkrachtige planten in de stratosfeer.

“Levende bakstenen” en protocellen bevinden zich nog in hun kinderschoenen – of liever gezegd in het laboratorium. Maar Armstrong denkt al langer verder dan deze fase. Een internationale groep lucht- en ruimtevaartexperts werkt onder de naam “Icarus Interstellar” aan ontwikkeling van de technische vereisten voor het interieur van een ruimteschip dat over circa honderd jaar naar een nabijgelegen sterrenstelsel kan vliegen. In dit kader denkt Armstrong na over “intelligente” grond die een ecosysteem aan boord van een ruimteschip in leven zou kunnen houden en zowel in de landbouw als in de bouw kan worden gebruikt. “Dat klinkt misschien als sciencefiction”, zegt Armstrong, “maar deze vragen zijn nu ook al relevant. Het gaat erom of we op duurzame manier in onze omgeving kunnen leven. En levende bakstenen vormen één stap in deze richting.”

Tekst: Hubertus Breuer

Meer informatie over de onderwerpen

Foto: De prototypes van 'levende bakstenen' die tijdens de Architectuur-Biënnale 2016 in Venetië werden gepresenteerd. ©Prototype van baksteen door University of West England als onderdeel van het Living Architecture-consortium. Het project werd gefinancierd door het EU-programma Horizon 2020 Research and Innovation onder subsidieovereenkomst nr. 686585.

Tekening: Strategisch vrijgegeven protocellen in de Venetiaanse waterwegen produceren een “levend” biobeton rond de fundamenten van de stad. Een biologische variant van kalk afkomstig uit een waterkoker.©Christian Kerrigan

Afbeelding: “De Hangende Tuinen van Medusa”, ter beschikking gesteld door Nebula Sciences

50 jaar van BSH Media cart Contact Naar boven