مرور سیستماتیک پیشرفت های سازه های چاپ سه بعدی مبتنی بر مصالح زیست پایه و ارزیابی مزیت های زیست محیطی آن ها

چاپ سه بعدی ساختمانی به عنوان یکی از فناوری های نوظهور در صنعت ساخت وساز، ظرفیت بالایی برای کاهش اثرات زیست محیطی از طریق کاهش مصرف مصالح، حذف قالب بندی و استفاده از مواد جایگزین دارد. در سال های اخیر، تمرکز پژوهش ها به سمت توسعه مصالح زیست پایه و کم کربن از جمله مخلوط های خاکی، کامپوزیت های زیست فعال، ژئوپلیمرها و بتن های اصلاح شده با افزودنی های زیستی مانند بیوچار افزایش یافته است. هدف پژوهش حاضر، مرور سیستماتیک پیشرفت های سازه های چاپ سه بعدی مبتنی بر مصالح زیست پایه و ارزیابی مزیت های زیست محیطی آن ها با تمرکز بر تحلیل چرخه عمر (LCA) می باشد. در این مطالعه، پس از جستجوی اولیه ۴۰ منبع علمی و غربالگری بر اساس عنوان، چکیده و متن کامل، در نهایت ۳۰ مقاله مرتبط انتخاب و مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که بیشترین کاهش انتشار دی اکسیدکربن در سیستم های مبتنی بر خاک و مصالح محلی گزارش شده است، زیرا این سیستم ها وابستگی به سیمان پرتلند را کاهش داده و انرژی نهفته کمتری دارند. همچنین، استفاده از ضایعات کشاورزی، الیاف طبیعی و مواد زیست فعال در چارچوب اقتصاد چرخشی، می تواند کاهش قابل توجهی در کربن نهفته ایجاد کند. در مقابل، سیستم های ژئوپلیمری و بتن های اصلاح شده با بیوچار، ضمن حفظ عملکرد مکانیکی و چاپ پذیری مناسب، پتانسیل کاهش انتشار و حتی تثبیت کربن را نشان داده اند. با این حال، نتایج مرور سیستماتیک بیانگر آن است که عدم یکپارچگی در مرزهای سیستم، واحد عملکردی و سناریوهای پایان عمر در مطالعات LCA، مقایسه دقیق نتایج را محدود می کند. در مجموع، توسعه استانداردهای ارزیابی، مطالعات میدانی در مقیاس واقعی و بررسی جامع پایان عمر، از مهم ترین مسیرهای پژوهشی آینده برای تحقق چاپ سه بعدی پایدار در صنعت ساختمان محسوب می شوند.

کلیدواژه ها:

چاپ سه بعدی ساختمانی ، مصالح زیست پایه ، تحلیل چرخه عمر (LCA) ، کربن نهفته ، پایداری زیست محیطی.