Smanjenje otpada, održivost, ponovna upotreba, prerada, nova svrha, nova vrijednost, novi dizajn... sve navedene riječi stoje iza termina upcycling, koji predstavlja nove ideje i pozitivne promjene. Upcycling je proces pretvaranja starih, odbačenih materijala ili predmeta u nešto korisno i često lijepo. Upcycling daje iskorištenom predmetu novu svrhu i priliku za novi život. Iako je sam pojam nov, koncept je vrlo star. On u sebi spaja kreativnost, održivost i brigu o okolišu. Kako ga možemo primijeniti u svakodnevnom životu goruća je tema u raspravama o održivijoj budućnosti, s kojom se danas bave mnoge industrije.
Koncept upcyclinga odnosi se na uzimanje predmeta koji se smatra otpadom i njegovo poboljšanje kako bi ponovno postao koristan, dodajući mu novu vrijednost i funkcionalnost. U industriji namještaja i modnoj industriji koncept je već dobro poznat, a može se primijeniti u građevinarstvu, čime se otpad koji stvara sama industrija ponovno vraća u promet ili čak donosi ono što bi bilo odbačeno iz drugih industrija kako bi se preradilo i ugradilo u građevine.
Postoje brojni primjeri pretvaranja poljoprivrednog otpada u građevinski materijal, čime se smanjenje upotreba sirovina i stvaraju proizvodi izvrsnih karakteristika.
Postalo je jasno da sadašnji linearni ekonomski model – gdje je proizvodnja izravno povezana s vađenjem prirodnih resursa i odbacivanjem istih na kraju životnog vijeka, nije održiv.
Prema načelima kružnog gospodarstva, organski otpad iz gradova i sela mogao bi se preusmjeriti s nereguliranih odlagališta ili palionica kako bi postao sirovina za stvaranje novih proizvoda prije nego što uopće završi na odlagalištu.
Od organskog otpada mogu se uključiti za ponovnu upotrebu: klipovi kukuruza, slama šećerne trske, rižina slama, pšenica i soja, ljuske od kikirikija, banana, sjemenke suncokreta, celuloza i mnoge druge sirovine, ovisno o podneblju.
Konstrukcije koje koriste slamu već su istražene, gdje se otpad od proizvodnje žitarica, obično pšenice, riže ili ječma, povezuje kako bi se stvorile visoko učinkovite brtve i izolatori. Provedeno je nekoliko studija i eksperimenata s ovim poljoprivrednim ostacima koji se kvalificiraju kao potencijalni materijal za gradnju zidova, s dobrim toplinskim, akustičkim, pa čak i strukturalnim karakteristikama.
U regijama bližim tropima, na primjer, proizvod čiji otpad zauzima značajan prostor je kokos. Njegova vlakna, bilo zrela ili nezrela, imaju nekoliko namjena. Mogu se dodati betonskim mješavinama ili, u nekim slučajevima, postati armatura za cement. To je bio slučaj kod ovog znanstvenog istraživanja u sjeveroistočnoj regiji Brazila, čija je svrha zadovoljiti potražnju za novim građevinama u zajednicama s niskim prihodima i povećati proizvodnju alternativne opeke ojačane kokosovim vlaknima, koja može pridonijeti recikliranju zelenih i zrelih kokosa s gradskih i ruralnih odlagališta. Kokosova vlakna se također mogu koristiti kao toplinski izolator, kao u projektu Casa Parasita, studija El Sindicato Arquitectura, gdje je korišten sloj od 12 centimetara između vanjskih metalnih limova i OSB unutarnje završne obrade.
Otpad ne mora dolaziti samo iz zemlje da bi se reciklirao. Otpad iz marikulture (školjke i kamenice) u južnom Brazilu ima potencijal da se koristi kao agregat u proizvodnji betona, kako bi se izbjeglo odlaganje uz more ili na bilo koji komad zemlje. Materijal zamjenjuje veliki dio pijeska i betona koji se koriste za izradu blokova, čineći ih lakšim od uobičajenih i s boljim akustičnim performansama. Drugi primjer dolazi iz Meksika, gdje su koristili agave preostale od proizvodnje tekile za proizvodnju nadomjestaka za drvo.
Filipinsko-ganska arhitektica Mae-Ling Lokko razvila je opsežno istraživanje koncepta Agrowaste dizajna ili “dizajna s agro otpadom” i upotrebe ovih biomaterijala u arhitekturi.
Osim toga, postoji nekoliko akademskih istraživanja koja pokazuju da ponovna uporaba poljoprivrednog otpada pomaže ne samo u suočavanju s problemom onečišćenja uzrokovanog eksploatacijom konvencionalnih građevinskih materijala, poput cementa, već i brigom za okoliš zbog smanjenja otpada u odlagalištima. Na ovaj način stvoreni materijali također mogu imati komercijalnu održivost i karakteristike koje im omogućuju usporedbu s bilo kojim drugim tradicionalnim proizvodom. Globalna inženjerska tvrtka ARUP izradila je 2017. godine opsežno istraživanje mogućnosti prerade poljoprivrednog otpada kao učinkovitog građevinskog materijala. Pod nazivom "Urbana bio-petlja: uzgoj, stvaranje i regeneracija" navodi glavne namjene kao što su:
Pregrade i unutarnje završne obrade: ravne ploče - po potrebi s ukrasnim slojevima. Za primjenu se mogu koristiti različiti tokovi organskog otpada, kao što su bagasa, pulpa, sjemenke, stabljike ili ljuske kikirikija. Ove proizvode općenito karakterizira mala specifična težina - stoga su laki za rukovanje - i dovoljno su kruti da jamče odgovarajuću otpornost na udarce.
Namještaj: Prirodna vlakna mogu se oblikovati u složene oblike za stolice, stolove i općenito za bilo koju unutarnju primjenu. Različite površinske završne obrade pružaju snažnu estetsku privlačnost.
Apsorpcija zvuka: materijali visoke poroznosti – kao što su bio-pjene – mogu se dobiti iz ostataka soje. Osim toga, vlakna različitih vrsta mogu se kombinirati kako bi se dobio izolacijski materijal s dobrim svojstvima upijanja zvuka.
Toplinska izolacija: mogu se koristiti razna prirodna vlakna dobivena iz poljoprivredne žetve. One pružaju nisku toplinsku vodljivost, a neke od njih karakteriziraju dobre karakteristike smreke i vodoodbojne su, kao što su kore krumpira i pluta.
Tepisi: temelje se na širokom spektru prirodnih vlakana, poput onih dobivenih od ostataka berbe banana ili ananasa, te drugih fleksibilnih, jakih i laganih vlakana.
Sustavi omotača: U određenoj mjeri, prirodna vlakna mogu se kombinirati s biopolimerima kako bi se dobili čvrsti krajnji proizvodi koji se mogu koristiti i za unutarnju i vanjsku primjenu.
Materijali se mogu koristiti gotovo sirovi, uz malo obrade, kao što je slučaj sa slamom šećerne trske koja pokriva krov kuće The Green Island Community Center na Tajlandu. U projektu studija LCA Architetti i Luca Compri Architetti, vodeću ulogu imaju ekološki materijali. Prema riječima odgovornih arhitekata, „priroda vodi izbor građevinskih materijala: drvo za osnovnu konstrukciju, rižina slama i pluto kao izolacija; Unutarnja obrada i namještaj su u kamenu i hrastovom drvu.”
Lan se, na primjer, može koristiti za stvaranje toplinske izolacije, kao u slučaju kuće Hemma, Stek Architecten, ili se mogu oblikovati ploče, poput onih koje se koriste u izgradnji kuće Vasterival Case Study Houses.
Projekt Biološka kuća u Danskoj privukao je pozornost jer koristi otpad poljoprivredne industrije kao što su ovčja vuna, trava, slama i morske alge, pretvarajući ih u vrijedan građevinski materijal. Kuća je gotovo potpuno biorazgradiva i ima minimalan utjecaj na okoliš. Njegova je glavna funkcija, međutim, pokazati kako se ugradnjom otpada mogu stvoriti estetski zanimljive i, prije svega, zgrade visokih performansi.
Uzimanje u obzir mogućnosti i podržavanje istraživanja i eksperimenata o kružnom gospodarstvu i ponovna uporaba otpada u industriji koja je tako velika i proždrljiva za prirodne resurse kao što je građevinska, može biti dobar način za postizanje globalnih ciljeva održivosti i traženje budućnosti prihvatljivije za okoliš.
