Bambu, ett gemensamt gräs som kan vara svårare att dra ihop än stål, har potential att revolutionera byggkonstruktion över hela världen. Men det är inte allt. Som ett råmaterial som främst finns i utvecklingsländerna, utan en befintlig industriell infrastruktur som är konstruerad för att skryta saker mot den rika världen, har bambu potential att helt ändra de internationella ekonomiska relationerna.

Det senaste århundradet har sett en oöverträffad överföring av produkter och fördefinierade lösningar - i stället för kapacitetsuppbyggnadsprogram - från de rika länderna till fattiga, under rubriken "utvecklingsbistånd". De ekonomiska incitamenten för den förstnämnda är uppenbara: när utvecklade länder introducerar exempelvis sin armerad betongteknologi till utvecklingsländerna måste dessa länder också skaffa sig rätt maskiner, teknisk kompetens för att behålla dem och byggmaterial som är lämpliga för dessa maskiner, och de måste köpa alla dessa saker från de utvecklade länderna.

Detta skiljer vår planet mellan de som producerar varor och tjänster, och de som är avsedda bara för att konsumera. Om inte nya material, som utvecklats från de resurser som finns för att utveckla områden, komma in på marknaden, kommer systemet att förbli densamma. Bambu kan vara material som vänder detta förhållande på huvudet.

För ett exempel på det exploaterande handelssystemet som för närvarande är på plats, ser inte längre ut än stål. Stålförstärkt betong är det vanligaste byggmaterialet i världen, och utvecklingsländerna använder nära 90% av världens cement och 80% av sitt stål. Men väldigt få av dessa nationer har möjlighet eller resurser att producera sin egen stål eller cement, tvinga dem till en exploaterande import relation med den utvecklade världen. Av 54 afrikanska nationer, till exempel, endast två är seriösa stålproducenter. De andra 52-länderna konkurrerar alla på den globala marknaden för detta allt mer dyra, till synes oföränderliga material.

Men stål är inte oersättligt. Bambu ger ett materialalternativ, och det växer i troperna, ett område som sammanfaller nära utvecklingsvärlden. En av naturens mest mångsidiga produkter, bambu tillhör den botaniska familjen gräs och är extremt svår att riva ihop.

Dess styrka kommer från det sätt som gräset utvecklades och anpassade sig till naturliga krafter. I motsats till trä, är bambuskrammen eller haulmen - botaniska termer för grässtammen - tunn och ihålig. Detta gör det möjligt att flytta med vinden, till skillnad från ett träd, som försöker helt enkelt stå emot några naturliga krafter som den utsätts för. Denna anpassning för flexibel rörelse krävde att naturen skulle komma upp med en mycket lätt men spänningsbeständig fiber i bambu culm som kan böja på extrema sätt utan att bryta. Bambu är svårare att dra ihop än ved eller jämnt förstärkt stål.

Bambu är också ett mycket förnybart och miljövänligt material. Den växer mycket snabbare än trä, och är lätt att få i stor mängd. Det är också känt för sin oöverträffade kapacitet att fånga kol och kan därför spela en viktig roll för att minska koldioxidutsläppen i hela världen - en annan fördel för utvecklingsländerna mot bakgrund av handeln med utsläppsrätter.

Helt enkelt från ett ekonomiskt perspektiv bör de flesta utvecklingsländer vara intresserade av materialet. Det kan stärka lokala ekonomier och lägre beroende på internationella marknader.

Fiber extrakt

De stora sociala, ekonomiska och materiella fördelarna med bambu och dess utbrett tillgänglighet återspeglas emellertid inte i efterfrågan på materialet. Trots dess styrkor har bambu ett antal svagheter som byggmaterial. Vattenabsorption, svullnad och krympningsbeteende, begränsad hållbarhet och sårbarhet mot svampangrepp har begränsat de flesta tillämpningarna av bambu hittills.

I dag är bambuanvändningen i allmänhet begränsad till att vara en strukturell komponent i regioner där den återspeglar lokala arkitektoniska traditioner; tidiga försök att använda det som obehandlat, icke-sammansatt armeringsmaterial i betong var inte framgångsrika.

Men bambufiber kan extraheras och kombineras med andra material för att skapa en komposit, utnyttja dess naturliga styrkor som en del av ett livskraftigt byggmaterial, ett alternativ till stål och timmer. Det är faktiskt exakt vilka forskare på ETH Singapore Future Cities Laboratory arbetar med.

Det finns ungefär 1,400 kända arter av bambu, som kommer i alla slags former, storlekar och styrkor. Med hjälp av ny teknik studerar vi vilka bambuarter som är mest lämpade för användning vid konstruktion och hur vi kan övervinna några av dess begränsningar genom att kombinera bambu med limmaterial.

Bambu kompositmaterial kan framställas i någon av de välbekanta formerna och formerna där stål och timmer produceras. Liksom dem kan materialet användas för att bygga väggkonstruktioner för hus eller andra byggnader. Mer intressant kan den användas för specifika applikationer som bäst utnyttjar materialets draghållfasthet, såsom förstärkningssystem i betong eller balkar för tak och takkonstruktioner.

Billigt och enkelt

Idag kostar bambu mindre än en fjärdedel så mycket vikt som stålarmering. Och eftersom stål är 15 gånger tätare än naturligt bambu, siffrorna volym är ännu mer extrem. I Sydostasien ensam, det finns tillräckligt med bambu redan i odling för att möta motsvarande efterfrågan på konstruktionsstål 25 gånger.

Bambu växer i stor utsträckning i utvecklingsländer som med denna nya teknik potentiellt kan utveckla betydande värdekedjor. Bönder, samlingscentraler, distributörer och slutligen produktionsanläggningar kan bilda en stark ekonomisk kraft - så länge bambu inte bara exporteras som råvara.

Utvecklingsländerna måste utveckla och upprätthålla kunskap och industriell kunskap för att stärka sin ekonomiska kapacitet. Produktionen av byggmaterial med hög hållfasthet skulle kunna skapa starka nya landsbygdskonstruktioner och skapa en alternativ inkomstkälla för jordbrukarna. Expanderande odling skulle hjälpa jordbrukarna på andra sätt också; På grund av sin snabba tillväxt kan bambu säkra öppen mark och skydda den mot erosion. Som ett gräs bibehåller bambu också vattentabellen hög och förbättrar därför produktiviteten hos intilliggande fält planterade med matgrödor.

Bambu kan spela en viktig roll inte bara som en traditionell konstruktion resurs utan också som huvudkomponent i ett industrialiserat produkt, som gör det möjligt att skapa en "rökfri" industri i utvecklingsländer.

Dirk Hebel har fått SMART Innovation Grant och ett Sawiris Scholarship. REHAU har hjälpt till med sina kemiska delar.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen
Läs ursprungliga artikeln.

Om författaren

Dirk Hebel för närvarande håller positionen som biträdande professor i arkitektur och konstruktion på Future Cities Laboratory i Singapore. Dessförinnan var han grundade vetenskaplig chef för etiopiska Institute of Architecture, byggnadsteknik och stadsutveckling i Addis Abeba, Etiopien. Mellan 2002 och 2009 han undervisat vid Institutionen för arkitektur, ETHZ som koordinator för första året arkitektdesignprogram och chef för "Master of Advanced Studies programmet i Urban Design med Prof. Dr. Marc Angélil.