La University of Maine si prepara a trasformare BioHome3D da prototipo sperimentale a un vero processo produttivo ripetibile. Il Advanced Structures and Composites Center (ASCC) dell’università lavorerà insieme all’organizzazione non profit Penquis per produrre fino a nove abitazioni nell’area di Greater Bangor, utilizzando tecnologie di stampa 3D di grande formato e materiali derivati in larga parte dai residui dell’industria forestale del Maine.
Il progetto rappresenta un passaggio importante rispetto alla casa sperimentale BioHome3D presentata nel 2022.
Quattro anni fa l’obiettivo principale era dimostrare che fosse tecnicamente possibile stampare non soltanto le pareti di una casa, come avviene in molti sistemi di construction 3D printing basati sul calcestruzzo, ma anche pavimento e tetto utilizzando un materiale composito di origine biologica.
Con le nove nuove abitazioni la domanda cambia.
Non si tratta più di stabilire se una casa possa essere costruita con questo sistema.
La University of Maine vuole capire se lo stesso processo possa essere ripetuto più volte, accelerato, automatizzato e trasformato in un sistema produttivo economicamente sostenibile.
Il direttore esecutivo dell’ASCC, Habib Dagher, ha descritto la prospettiva con un’immagine particolarmente chiara: arrivare a una sorta di “fabbrica Ford delle case”, nella quale le abitazioni vengano prodotte industrialmente attraverso un processo altamente automatizzato e successivamente trasportate sul luogo di installazione.
Nove case costruite in tre fasi
Le nove abitazioni non verranno prodotte tutte insieme utilizzando una configurazione già considerata definitiva.
La University of Maine prevede di procedere in tre fasi successive.
Ogni gruppo di case verrà utilizzato per raccogliere informazioni sul comportamento dei materiali, sul processo produttivo, sull’assemblaggio e sulle prestazioni dell’edificio.
I risultati ottenuti verranno quindi utilizzati per modificare il gruppo successivo.
È una strategia tipica dello sviluppo industriale.
Produrre immediatamente nove unità identiche permetterebbe di verificare soltanto la ripetibilità del processo iniziale.
Dividere il progetto in più generazioni permette invece di introdurre progressivamente miglioramenti.
Il progetto diventa quindi contemporaneamente un programma abitativo e una vera linea pilota di produzione.
Le case saranno installate nella zona di Greater Bangor e saranno destinate a persone che si trovano in condizioni di assenza di abitazione o a rischio di perdere la propria casa.
La collaborazione con Penquis permette quindi alla ricerca sulla produzione additiva di confrontarsi direttamente con un problema concreto di edilizia sociale.
Quattro milioni di dollari per portare BioHome3D fuori dal laboratorio
Il programma dispone di 4 milioni di dollari di finanziamento federale, ottenuti attraverso Congressionally Directed Spending promosso dalla senatrice statunitense Susan Collins.
I fondi serviranno allo sviluppo e alla produzione delle abitazioni e alla verifica delle tecnologie necessarie per passare verso una scala superiore.
Il progetto coinvolge anche MaineHousing, mentre Penquis ha ottenuto ulteriori contributi da organizzazioni come KeyBank Foundation e NeighborWorks America.
Il Department of Energy statunitense ha già inquadrato il programma BioHome3D come attività di ricerca e sviluppo dedicata alla progettazione, sperimentazione e produzione di abitazioni a basso costo mediante residui di legno e feedstock polimerici.
Il finanziamento non serve quindi semplicemente a costruire nove case.
Serve a capire come costruirne molte di più.
Il prototipo del 2022 misurava circa 56 metri quadrati
Il punto di partenza è la prima BioHome3D presentata dalla University of Maine il 21 novembre 2022.
L’abitazione sperimentale ha una superficie di 600 piedi quadrati, circa 56 metri quadrati, con una camera da letto e un bagno.
È stata sviluppata dal Advanced Structures and Composites Center con il contributo dell’Oak Ridge National Laboratory (ORNL), di MaineHousing e di altri partner.
La caratteristica che la distingue dalla maggior parte delle abitazioni stampate in 3D è il fatto che non sono state prodotte soltanto le pareti.
Pavimento, pareti e tetto sono stati tutti realizzati attraverso additive manufacturing.
Il materiale utilizzato era un composito completamente bio-based formato da fibre provenienti dal legno e una matrice biopolimerica.
Il sistema rappresentava quindi un approccio profondamente differente dalle tecnologie edilizie additive che utilizzano ugelli per depositare strati di calcestruzzo.
Il legno diventa il rinforzo di un materiale termoplastico
Il cuore di BioHome3D è il feedstock.
La ricerca condotta dalla University of Maine insieme all’Oak Ridge National Laboratory ha portato allo sviluppo di materiali nei quali fibre e particelle provenienti dal legno vengono incorporate all’interno di una matrice termoplastica.
Nel prototipo sono stati utilizzati materiali derivati da fibra di pino e biopolimeri, con un particolare grado di PLA sviluppato per la produzione additiva di grande formato.
L’utilizzo delle fibre non risponde semplicemente a un obiettivo ambientale.
Le particelle lignocellulosiche modificano le proprietà del materiale durante il processo.
Possono aumentare la rigidità del composito e modificare il comportamento reologico, cioè il modo in cui il materiale fuso scorre attraverso l’estrusore.
Questo è particolarmente importante nella stampa di grande formato.
Un materiale troppo fluido deformerebbe gli strati inferiori.
Uno troppo rigido sarebbe difficile da estrudere.
Occorre quindi sviluppare un equilibrio tra capacità di flusso durante la deposizione e stabilità dimensionale dopo l’uscita dall’ugello.
La materia prima arriva anche dagli scarti delle segherie
Uno degli aspetti più interessanti per l’economia del Maine riguarda l’origine delle fibre.
Il Maine possiede una delle più importanti industrie forestali degli Stati Uniti e produce ogni anno quantità considerevoli di residui provenienti dalle segherie.
Segatura, farina di legno e altri sottoprodotti possono diventare materia prima per i compositi.
La University of Maine stima che le segherie dello stato producano oltre un milione di tonnellate di residui lignei ogni anno.
Una parte di questo materiale possiede un valore commerciale relativamente basso.
Trasformarlo in feedstock per la produzione additiva significa creare un nuovo possibile mercato per la filiera forestale.
Il progetto nasce anche da una trasformazione economica che ha interessato il Maine.
La chiusura di diversi stabilimenti dell’industria cartaria ha ridotto alcuni dei tradizionali sbocchi commerciali per le fibre forestali.
University of Maine e Oak Ridge National Laboratory hanno quindi lavorato per trovare utilizzi alternativi ad alto valore aggiunto.
La collaborazione con Oak Ridge nasce prima di BioHome3D
Il percorso tecnologico che ha portato alla casa stampata non nasce direttamente dall’edilizia.
Una delle prime esperienze dell’Oak Ridge National Laboratory con compositi bio-based per large-format additive manufacturing risale a un padiglione realizzato nel 2016 utilizzando un materiale formato da bambù e PLA.
Quell’esperienza dimostrò che fibre vegetali potevano essere incorporate in una matrice termoplastica e utilizzate con sistemi di stampa di grande formato.
La collaborazione successiva con la University of Maine portò allo sviluppo di formulazioni basate su legno.
Nel 2019 i due enti produssero anche elementi e stampi destinati al settore nautico utilizzando miscele contenenti farina di legno, nanofibrille di cellulosa e PLA.
Da queste attività nacque progressivamente il programma oggi conosciuto come SM²ART – Sustainable Materials & Manufacturing Alliance for Renewable Technologies.
Il programma mette insieme le competenze della University of Maine sui prodotti forestali e sui compositi con quelle dell’Oak Ridge National Laboratory sulla produzione avanzata.
Il primo BioHome3D venne stampato con MasterPrint
Il prototipo del 2022 è stato prodotto utilizzando MasterPrint, il sistema di large-format additive manufacturing installato presso il Advanced Structures and Composites Center.
La macchina era già entrata nei Guinness World Records nel 2019 come maggiore stampante 3D polimerica prototipale del mondo.
MasterPrint può lavorare su una zona lunga fino a circa 30 metri, con una larghezza superiore a 6 metri e un’altezza nell’ordine di 3 metri.
Il sistema non è soltanto additivo.
Può integrare lavorazioni sottrattive, permettendo di depositare rapidamente grandi quantità di materiale e successivamente rifinire le superfici attraverso fresatura.
È una caratteristica importante perché la stampa di grande formato privilegia la velocità di deposizione rispetto alla precisione superficiale.
In una casa non è necessario stampare ogni superficie con precisione micrometrica.
È invece importante costruire rapidamente la geometria principale e rifinire soltanto le zone nelle quali servono tolleranze superiori.
La prima casa è stata realizzata in moduli
BioHome3D non viene stampata direttamente sul terreno nel quale dovrà essere abitata.
La University of Maine utilizza un modello di produzione industriale off-site.
Il prototipo è stato realizzato in moduli all’interno dell’impianto dell’università.
Le sezioni sono state successivamente trasportate sul luogo di installazione e fissate alle fondazioni.
L’assemblaggio sul posto ha richiesto circa mezza giornata.
Questo approccio presenta una differenza fondamentale rispetto ai sistemi nei quali una stampante per calcestruzzo viene portata direttamente sul cantiere.
Stampare in fabbrica permette di controllare meglio temperatura, umidità, materiali e qualità del processo.
La macchina può lavorare indipendentemente dalle condizioni meteorologiche.
I robot possono inoltre essere utilizzati in modo più efficiente perché non devono essere spostati da un cantiere all’altro.
Stampare in fabbrica cambia il ruolo del cantiere
La strategia di UMaine non mira quindi tanto ad automatizzare il cantiere quanto a trasferire una parte del cantiere all’interno di una fabbrica.
Una parte sempre maggiore dell’abitazione viene completata in ambiente controllato.
Sul luogo finale rimangono fondazioni, collegamenti, installazione e operazioni di finitura.
Il principio è simile alla costruzione modulare, ma la stampa 3D rende molto più flessibile la produzione degli elementi.
In una normale fabbrica di prefabbricati, cambiare forma può richiedere nuovi stampi e nuove attrezzature.
In additive manufacturing, una parte della variazione geometrica può essere ottenuta modificando direttamente il file digitale.
Questo potrebbe permettere di personalizzare dimensioni, disposizione interna o caratteristiche architettoniche senza perdere completamente i vantaggi della produzione seriale.
Il prototipo ha già attraversato tre inverni del Maine
Uno dei problemi più evidenti per un’abitazione costruita con materiali relativamente nuovi riguarda la durabilità.
Il prototipo BioHome3D è rimasto installato sul campus di Orono dal 2022 ed è stato utilizzato come laboratorio permanente.
Sensori inseriti nella casa misurano temperatura, umidità, prestazioni termiche e comportamento della struttura.
L’abitazione ha già attraversato tre inverni del Maine, un ambiente particolarmente interessante per una sperimentazione di questo tipo.
La regione può essere soggetta a temperature molto basse, neve, forti variazioni termiche e temporali.
Nel primo anno di monitoraggio i sensori avevano registrato temperature esterne comprese tra circa -17 °C e oltre 40 °C.
La University of Maine ha riferito che la struttura ha reagito positivamente a pioggia, neve, grandine, vento e cicli di temperatura.
Il progetto è stato sviluppato secondo i carichi strutturali previsti da ASCE 7 e con riferimento ai requisiti dell’International Code Council.
Il monitoraggio pluriennale serve però a verificare ciò che le prove iniziali non possono mostrare: il comportamento dopo un numero elevato di cicli stagionali.
BioHome3D non utilizza soltanto plastica e legno
Una descrizione troppo semplificata potrebbe far pensare a una casa costituita unicamente da una grande struttura di plastica caricata con segatura.
Il sistema è più articolato.
Il materiale stampato costituisce la struttura principale di pavimento, pareti e copertura, ma l’abitazione integra anche sistemi isolanti.
Il primo prototipo utilizza una combinazione di isolamento in fibra di legno e cellulosa insufflata.
L’obiettivo è ottenere elevate prestazioni termiche utilizzando il più possibile materiali derivati da risorse rinnovabili.
Le formulazioni possono inoltre cambiare da una generazione all’altra.
Per le nuove abitazioni Penquis indica l’impiego di materiali che combinano plastica riciclata e residui di fibra di legno.
Questo suggerisce che il progetto non è vincolato a una singola ricetta.
La ricerca riguarda proprio la possibilità di trovare composizioni capaci di bilanciare costo, prestazioni, riciclabilità, disponibilità locale e facilità di stampa.
La nuova generazione non sarà necessariamente identica al prototipo bio-based
È importante distinguere il BioHome3D originale dalle nove nuove case.
Il prototipo del 2022 è stato presentato come una struttura 100% bio-based e completamente riciclabile.
Il progetto attuale utilizzerà l’esperienza accumulata per sviluppare nuove formulazioni e processi.
La documentazione del Department of Energy parla esplicitamente di waste wood and polymeric feedstock, mentre Penquis descrive una miscela di plastica riciclata e scarti di fibra di legno.
È quindi possibile che le generazioni successive privilegino in alcuni casi il contenuto riciclato rispetto all’obiettivo di utilizzare esclusivamente polimeri bio-based.
Non rappresenterebbe necessariamente un arretramento.
Uno dei problemi centrali dell’economia circolare è trovare impieghi durevoli per materiali plastici che altrimenti diventerebbero rifiuti.
La ricerca deve stabilire quale combinazione garantisca il miglior equilibrio complessivo.
La grande novità è la Factory of the Future
La tecnologia utilizzata per le nuove case potrà beneficiare di una capacità produttiva molto superiore rispetto a quella disponibile durante lo sviluppo iniziale.
Nel 2024 la University of Maine ha presentato Factory of the Future 1.0, FoF 1.0, un sistema di produzione ibrida che ha superato anche il precedente record dimensionale di MasterPrint.
FoF 1.0 è progettata per lavorare su componenti fino a circa 29 metri di lunghezza, 9,8 metri di larghezza e 5,5 metri di altezza.
La capacità di deposizione arriva a circa 500 libbre all’ora, oltre 225 chilogrammi all’ora.
Non è semplicemente una gigantesca stampante a estrusione.
Il sistema può passare tra produzione additiva, lavorazione sottrattiva, deposizione continua di nastri compositi e operazioni robotizzate.
University of Maine vuole quindi costruire un ambiente nel quale diverse tecnologie possano lavorare sullo stesso componente.
Dal 20 libbre all’ora verso 1.000
La crescita della velocità mostra quanto il progetto sia cambiato dalla prima fase sperimentale.
Durante le prime attività BioHome3D, la deposizione del materiale avveniva nell’ordine di poche decine di libbre all’ora.
Nel prototipo del 2022 la velocità media di produzione della struttura era arrivata a circa 120 libbre all’ora, poco più di 54 chilogrammi.
La generazione successiva di apparecchiature arriva a circa 500 libbre all’ora.
La University of Maine indica inoltre come obiettivo per i sistemi futuri velocità nell’ordine delle 1.000 libbre all’ora, circa 450 chilogrammi di materiale ogni ora.
La differenza è fondamentale per l’economia del processo.
Una casa contiene tonnellate di materiale.
Raddoppiare o quadruplicare la velocità di deposizione può avere un impatto enorme sul numero di abitazioni realizzabili annualmente con una singola linea produttiva.
L’obiettivo rimane una casa ogni 48 ore
Habib Dagher aveva già indicato negli anni precedenti uno degli obiettivi più ambiziosi del programma: arrivare a produrre una casa BioHome3D da circa 600 piedi quadrati ogni 48 ore.
Non significa necessariamente completare in due giorni l’intera abitazione pronta per essere occupata.
Il riferimento riguarda soprattutto il ciclo industriale di produzione delle principali strutture modulari.
Fondazioni, trasporto, collegamenti impiantistici e finiture richiedono ulteriori attività.
Il dato è però utile per comprendere la scala alla quale UMaine vuole portare il progetto.
Il passaggio dalle nove case a una produzione realmente capace di incidere sul mercato richiederà che la stampante smetta di essere un sistema sperimentale e inizi a comportarsi come una linea industriale.
GEM diventerà il laboratorio della futura fabbrica
Questa trasformazione avverrà all’interno della nuova struttura Green Engineering and Materials, GEM, della University of Maine.
GEM è un centro di ricerca e formazione di circa 50.000 piedi quadrati, oltre 4.600 metri quadrati, progettato per integrare manifattura additiva, lavorazione sottrattiva, robotica, intelligenza artificiale e scienza computazionale dei materiali.
L’investimento complessivo è nell’ordine di 82 milioni di dollari.
La struttura ospiterà la Factory of the Future e funzionerà come banco di prova per sviluppare processi che possano successivamente essere trasferiti all’industria.
Il progetto delle nove abitazioni sarà quindi uno dei primi test significativi del passaggio dalla ricerca sulle singole parti alla produzione ripetuta.
L’intelligenza artificiale entrerà nel controllo della produzione
La Factory of the Future è progettata anche per utilizzare sensori, calcolo ad alte prestazioni e strumenti di intelligenza artificiale.
Nella stampa 3D di grandi strutture, il controllo del processo diventa infatti molto più complesso rispetto a una normale macchina desktop.
Occorre verificare continuamente:
temperatura del materiale;
temperatura dello strato precedente;
dimensioni del cordone depositato;
velocità di raffreddamento;
deformazione della struttura;
posizione dell’ugello;
portata del materiale.
Telecamere termiche, sistemi ottici e profilometri possono raccogliere queste informazioni.
Il software può confrontare la geometria reale con quella prevista dal modello digitale.
In prospettiva, il sistema può modificare automaticamente parametri e traiettorie durante la produzione.
L’obiettivo è arrivare a un processo sempre meno dipendente dalle regolazioni manuali dell’operatore.
La crisi abitativa del Maine è uno dei motori del progetto
BioHome3D nasce anche da una necessità territoriale.
Il Maine soffre di una carenza significativa di abitazioni, aggravata da costi di costruzione elevati e da una limitata disponibilità di manodopera specializzata.
Le diverse stime utilizzano criteri differenti.
Penquis indica una carenza nell’ordine di 20.000-25.000 unità abitative in affitto economicamente accessibili, mentre altre analisi richiamate dalla University of Maine stimano che lo stato dovrà aggiungere complessivamente decine di migliaia di abitazioni entro il 2030.
Il problema non consiste soltanto nei materiali.
Anche trovando terreni e finanziamenti, costruire rapidamente un grande numero di abitazioni richiede muratori, carpentieri, installatori e altri lavoratori qualificati.
L’automazione può ridurre la quantità di lavoro necessaria per alcune fasi della costruzione.
Non significa eliminare il lavoro umano
L’obiettivo della University of Maine non è però costruire una casa completamente senza persone.
Molti lavori rimangono difficili da automatizzare.
Fondazioni.
Impianto elettrico.
Idraulica.
Finestre.
Porte.
Collegamenti alle reti.
Finiture.
Controlli.
La stampa 3D può invece ridurre la quantità di lavoro necessaria per costruire l’involucro e i principali elementi strutturali.
Questo può diventare utile in un mercato nel quale la mancanza di lavoratori qualificati rappresenta uno dei limiti all’aumento dell’offerta.
Inoltre, il lavoro si sposta parzialmente dal cantiere alla fabbrica, dove robot e macchine possono operare in condizioni più controllate.
Il materiale locale può ridurre una parte della dipendenza dalla supply chain
La disponibilità di residui forestali offre un secondo vantaggio.
La costruzione tradizionale dipende da una vasta catena di fornitura di legname lavorato, pannelli, acciaio, materiali isolanti e numerosi altri prodotti.
Le forti variazioni di prezzo osservate negli ultimi anni hanno mostrato quanto questa supply chain possa diventare vulnerabile.
Utilizzare una materia prima abbondante nel territorio permette almeno in parte di ridurre questa dipendenza.
Non significa che una BioHome3D sia completamente indipendente da materiali provenienti dall’esterno.
Ma una parte importante della massa strutturale può essere prodotta utilizzando risorse locali che oggi hanno un valore relativamente basso.
L’economia circolare è un elemento centrale
Il concetto è interessante anche alla fine del ciclo di vita.
Il materiale termoplastico può teoricamente essere triturato, ricompoundato e utilizzato nuovamente come feedstock.
Nel prototipo originale, University of Maine ha indicato la struttura come completamente riciclabile.
Nella pratica, il riciclo di un edificio completo è più complesso rispetto al riciclo di un semplice provino.
Occorre separare rivestimenti, impianti, isolanti e altri componenti.
Il materiale può inoltre degradarsi dopo numerosi cicli termici.
Rimane però una differenza importante rispetto a molti materiali edilizi compositi che, una volta demoliti, diventano prevalentemente rifiuti.
Progettare l’abitazione fin dall’inizio pensando alla possibilità di recuperare la materia prima è uno dei temi che il progetto BioHome3D vuole sviluppare.
Il bilancio del carbonio sarà un altro elemento da verificare
University of Maine ha stimato in studi precedenti che una singola BioHome3D da 600 piedi quadrati potrebbe incorporare una quantità significativa di carbonio biogenico contenuto nelle fibre di legno.
L’università ha indicato per il prototipo un potenziale di stoccaggio nell’ordine delle 46 tonnellate di CO₂ equivalente.
Si tratta di valutazioni che dipendono fortemente dal metodo di Life Cycle Assessment utilizzato e dalle ipotesi sulla provenienza delle materie prime, sul fine vita e sull’energia necessaria alla fabbricazione.
Il progetto delle nove case sarà importante anche per trasformare valutazioni derivanti da un singolo prototipo in dati relativi a una produzione ripetuta.
Una tecnologia realmente sostenibile deve infatti funzionare non soltanto dal punto di vista del materiale, ma anche considerando energia, trasporto e durata dell’edificio.
Le nove case saranno soprattutto un test industriale
Da questo punto di vista, il numero nove è sufficientemente piccolo da permettere sperimentazione e sufficientemente grande da far emergere problemi che un singolo prototipo non mostra.
Produrre una casa una volta consente di risolvere ogni imprevisto con interventi manuali.
Produrne nove obbliga a creare procedure.
Come viene preparato il materiale?
Come viene controllata la sua umidità?
Quanto varia il feedstock da un lotto all’altro?
Quanto tempo serve a cambiare configurazione?
Come vengono gestite le tolleranze tra moduli?
Quanto impiega ogni fase?
Quali operazioni possono essere automatizzate?
Quali difetti si ripetono?
Sono precisamente le domande che devono essere risolte prima di poter progettare una vera fabbrica.
Dalla casa stampata alla “Ford factory of homes”
La visione di Habib Dagher può quindi essere interpretata in modo molto concreto.
Henry Ford non inventò l’automobile.
Trasformò il modo in cui veniva prodotta.
Allo stesso modo, il valore industriale di BioHome3D non dipenderà dal fatto di dimostrare che una casa può essere stampata.
Quella dimostrazione è già avvenuta.
La sfida consiste nel trasformare un processo di ricerca in un sistema nel quale progettazione, approvvigionamento dei materiali, stampa, lavorazione, controllo, assemblaggio e trasporto siano organizzati come una linea produttiva.
La Factory of the Future servirà esattamente a studiare questa integrazione.
Il progetto può creare un nuovo mercato anche per l’industria forestale
Se la produzione aumentasse, l’impatto non sarebbe limitato all’edilizia.
Ogni abitazione richiederebbe una quantità considerevole di materiale contenente fibre di legno.
Una produzione di centinaia o migliaia di unità potrebbe quindi creare una nuova domanda per residui oggi destinati ad applicazioni di valore inferiore.
Questo è uno degli obiettivi del programma SM²ART tra University of Maine e Oak Ridge National Laboratory.
L’additive manufacturing diventa uno strumento per collegare due problemi differenti.
Da un lato la necessità di abitazioni.
Dall’altro la necessità di creare nuovi mercati per l’industria forestale del Maine.
La sfida economica rimane ancora aperta
Resta però da dimostrare l’aspetto più importante per una reale diffusione commerciale: il costo finale.
La stampa 3D elimina stampi e riduce alcune lavorazioni, ma utilizza macchinari costosi, materiali composti e quantità significative di energia.
La convenienza non può quindi essere valutata semplicemente confrontando il prezzo al chilogrammo del feedstock con quello del legname.
Occorre considerare l’intero processo.
Ore di manodopera.
Tempi di cantiere.
Scarti.
Trasporto.
Costo degli utensili.
Durata.
Isolamento.
Manutenzione.
Velocità produttiva.
È precisamente uno dei motivi per cui il passaggio da un prototipo a nove case è tanto importante.
Soltanto una produzione ripetuta permette di ottenere dati credibili sui tempi e sui costi reali.
BioHome3D affronta ora il passaggio più difficile
La University of Maine ha già dimostrato di saper stampare strutture enormi.
Nel 2019 ha realizzato 3Dirigo, una barca di circa 7,6 metri e 2.270 chilogrammi stampata in 72 ore.
Nel 2022 ha costruito BioHome3D.
Nel 2024 ha presentato una stampante ancora più grande capace di integrare diversi processi produttivi.
Ma la transizione più difficile della produzione additiva non è quasi mai quella dal pezzo piccolo al pezzo grande.
È quella dal prototipo alla produzione.
Le nove abitazioni di Greater Bangor rappresentano proprio questo passaggio.
Per la prima volta BioHome3D dovrà dimostrare di poter generare non soltanto una casa tecnicamente interessante, ma una sequenza di abitazioni con caratteristiche prevedibili e tempi produttivi progressivamente più brevi.
Il risultato potrebbe essere più importante delle nove case stesse
Dal punto di vista immediato, il progetto porterà nuove abitazioni a persone che affrontano difficoltà abitative nel Maine.
Dal punto di vista industriale, però, il vero risultato sarà il sistema produttivo sviluppato durante la loro costruzione.
Ogni casa rappresenterà un esperimento.
Le informazioni raccolte dalla prima generazione verranno utilizzate nella seconda.
La seconda servirà a perfezionare la terza.
I dati confluiranno nella Factory of the Future e potranno essere utilizzati per capire quali parti della tecnologia siano pronte per essere trasferite a un produttore commerciale.
Se il progetto riuscirà a dimostrare che residui forestali, materiali riciclati, automazione e additive manufacturing possono essere trasformati in un processo affidabile e competitivo, il modello potrebbe essere replicato anche al di fuori del Maine.
A quel punto BioHome3D smetterebbe di essere principalmente la storia di una casa stampata in 3D.
Diventerebbe la storia di una fabbrica capace di trasformare scarti locali e file digitali in abitazioni.
Ed è precisamente questo il salto che University of Maine, Oak Ridge National Laboratory, Penquis e gli altri partner stanno cercando di compiere con le nove case di Greater Bangor.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)
