○Бытовые сточные воды
Для создания автономного жилья, гармонирующего с природой, необходимо решить проблему бытовых сточных вод. Основными источниками бытовых сточных вод являются стиральные машины, кухни, ванные комнаты, умывальники и туалеты. Бытовые сточные воды будут обрабатываться с использованием системы естественного фильтрационного дренажа, которая предполагает поглощение воды через яму, вырытую рядом с жильем. Простой пример: яма заполняется гравием и песком, через которые сточные воды просачиваются в землю.
Для дренажа используются керамические трубы, изготовленные из глины, обожженной при температуре выше 1000°C. Эти трубы отличаются высокой прочностью, устойчивостью к коррозии и химическим веществам, долговечностью и являются экологически безопасным материалом.
При этом важно использовать только экологически чистые моющие средства, мыло и зубные пасты. Мыло и шампуни на основе эфирных масел не содержат нефтехимических и химических веществ, что позволяет им полностью разлагаться после попадания в сточные воды. Также можно использовать этанол для дезинфекции. Этанол обладает антибактериальными свойствами, предотвращая размножение бактерий на коже, и изготавливается из таких возобновляемых ресурсов, как сахарный тростник, что позволяет безопасно возвращать его в почву и планомерно выращивать сырьё.
Для мытья посуды и одежды можно использовать горячую воду температурой выше 70°C. Горячая вода уничтожает бактерии и удаляет жир, одновременно устраняя загрязнения и запахи. После этого применяются моющие средства природного происхождения.
Что касается чистки зубов, использование коммерческих зубных паст не рекомендуется, поскольку большинство их компонентов являются химическими веществами, которые не полностью разлагаются. Для зубной пасты можно рассмотреть использование таких ингредиентов, как ксилит и фтор. Для чистки зубов используются зубная щетка и зубная нить. Одна лишь зубная щетка очищает около 50% поверхности зубов, поэтому для удаления остатков пищи и грязи между зубами необходимо использовать тонкую зубную нить. Чтобы избежать кариеса, важно использовать оба этих средства после каждого приема пищи.
Таким образом, исключая любые химические вещества и обеспечивая фильтрацию сточных вод в почву, удается предотвратить загрязнение окружающей среды.
○Биогазовый туалет
Для обработки отходов жизнедеятельности используется биогазовый туалет с водяным смывом. Это система, основанная на биомассовой энергии, из которой можно получать газ, электричество или водород. В жилищах устанавливаются резервуары для дождевой воды, которая используется для смыва в туалете, а также в ванных комнатах, для нагрева воды и стирки. Это особенно важно в свете будущей проблемы истощения водных ресурсов, чтобы сократить забор воды из рек и озер.
Для туалетной бумаги используются материалы из растений, таких как бамбук, которые естественным образом разлагаются.
Следует обратить внимание на потенциальную утечку метана из очистных резервуаров биогазового туалета. Чтобы избежать скопления газа в туалетах или других помещениях, необходимо тщательно продумать расположение и конструкцию оборудования. Известны случаи, когда искры в электрических цепях приводили к возгоранию и взрыву.
Во время землетрясений или других чрезвычайных ситуаций отсутствие туалета становится серьезной проблемой. Хотя биогазовый туалет с водяным смывом может работать без электричества, при отключении воды смыв становится невозможным. Поэтому важно предусмотреть возможность перемещения отходов в резервуар вручную, что позволит решить проблему недостатка туалетов в чрезвычайных ситуациях.
Если использование биогазового туалета невозможно, можно рассмотреть био-туалет. В резервуаре такого туалета содержатся бамбуковый порошок или древесные опилки, которые смешиваются с отходами для их разложения и превращения в компост. Био-туалет не требует воды и опорожнения резервуара. Однако необходимо периодически пополнять или заменять бамбуковый порошок. В био-туалете используется система разделения твердых и жидких отходов, так как из-за избытка влаги процесс ферментации замедляется, а моча начинает издавать неприятный запах. Резервуар подогревается солнечным теплом для ускорения разложения.
Что касается одноразовых подгузников для младенцев и людей, нуждающихся в уходе, их производство связано с вырубкой лесов. Кроме того, для сжигания использованных влажных подгузников требуется высокая температура, что ведет к увеличению выбросов углекислого газа. Поэтому предпочтение отдается тканевым подгузникам. Использование подгузников из химических волокон может вызывать зуд, поэтому следует выбирать материалы из природного сырья. Так как в любом жилище могут находиться младенцы, пожилые люди или нуждающиеся в уходе, все дома оснащаются небольшими стиральными машинами и местами для стирки тканевых подгузников. Сточные воды от их стирки также обрабатываются методом естественной фильтрации в почву.
Что касается утилизации мусора, то в самодостаточном обществе, как деревня Праут, нет супермаркетов и магазинов с готовыми продуктами, а значит, отсутствуют пластиковые пакеты, бутылки, банки и другие неразлагающиеся упаковочные материалы. Единственным оставшимся мусором будут пищевые отходы и разлагаемые упаковки. Эти отходы, в первую очередь, перерабатываются в биогазовых туалетах и преобразуются в энергию. Если это невозможно, используется компост, принцип работы которого аналогичен био-туалету: отходы смешиваются с бамбуковым порошком или древесными опилками и разлагаются микроорганизмами.
Таким образом, сточные воды, отходы жизнедеятельности и пищевые остатки обрабатываются непосредственно в жилищах. Самообработка сточных вод и их возврат в почву помогают сохранить реки и моря чистыми, пригодными для питья, а также возвращают водные экосистемы к их первоначальному изобилию.
○3D-принтеры
3D-принтеры могут использовать PLA-филаменты, изготовленные из крахмала сахарного тростника, кукурузы, картофеля и других растений, которые разлагаются в природной среде.
В домах деревни Праут жители используют 3D-принтеры для бесплатного изготовления бытовых товаров из местных ресурсов.
3D-принтеры позволяют создавать трёхмерные объекты на основе изображений, нарисованных на экране компьютера. Данные, разработанные дизайнерами, распространяются онлайн, что позволяет каждому жителю выбирать понравившийся дизайн или создавать свой собственный. Правила проектирования и изготовления продукции на 3D-принтерах включают следующие пункты:
- Первым приоритетом в выборе материалов для бытовых товаров является использование сырья, доступного в любой точке мира.
- Материалы на основе растений, такие как PLA-филаменты из крахмала, а также прочные и быстрорастущие бамбук или древесина, которые легко возвращаются в природу и могут быть повторно собраны, являются основными кандидатами на использование.
- Использование перерабатываемых материалов.
- Отсутствие загрязнения окружающей среды.
- Исключение материалов животного происхождения, таких как кожа.
- Возможность создания 3D-принтеров с помощью других 3D-принтеров для ускорения строительства муниципалитетов в других регионах и оказания помощи в восстановлении после катастроф.
В соответствии с этими правилами в производственных центрах также выполняются ремонт продукции и переработка устаревшей бытовой техники для её повторного использования.
○Электропечи и плавильные печи
Металл используется как материал для общественной инфраструктуры, жилья и бытовой техники. Для производства металлов и стекла из минеральных ресурсов необходимы плавильные печи. Основой становятся небольшие и средние плавильные печи или традиционные татара. Татара — это низкие прямоугольные печи из глины, представляющие собой древний примитивный метод. В качестве топлива используются древесный или бамбуковый уголь.
Количество продукции, производимой в муниципалитетах, уменьшается по сравнению с денежным обществом, но при использовании древесного угля всё же выделяется углекислый газ. Возможность применения таких технологий зависит от общего объёма выбросов, если это осуществляется повсеместно. Поэтому рассматривается также вариант небольших и средних электрических печей. Если электропечи можно будет питать только за счёт возобновляемой энергии муниципалитета, их использование будет приоритетным.
Таким образом, производятся железо, медь, алюминий, стекло и другие материалы. Жители изготавливают лишь то, что необходимо, и занимаются переработкой металлов. Поскольку это оборудование работает при высоких температурах, тепло, выделяемое в атмосферу, при наличии соответствующих возможностей может накапливаться в песочных батареях или использоваться, например, для обессмоливания бамбука.
○Небольшие полупроводниковые заводы
В большинстве бытовой техники и электронных устройств используются полупроводники. Полупроводники — это маленькие компоненты, необходимые для передачи радиосигналов, управления громкостью динамиков, работы моторов, а также для выполнения вычислений или настройки таймеров.
Обычно полупроводники производятся на заводах стоимостью в сотни миллиардов или триллионы йен. Однако в обществе, стремящемся к полной самодостаточности, их производство также становится частью системы локального потребления и производства в муниципалитетах. Для этого организуются небольшие заводы, состоящие из компактного оборудования, подобного 3D-принтерам.
Предполагается, что печатные платы с такими компонентами, как резисторы, конденсаторы, трансформаторы, диоды и транзисторы, также будут производиться с использованием 3D-принтеров.
Таким образом, начиная с получения металлических материалов из минеральных ресурсов, полупроводники и печатные платы, изготовленные на небольших заводах, интегрируются в конечные изделия. Вместо крупных заводов создаются небольшие производства, максимально использующие местные ресурсы. Это позволяет минимизировать количество производимых товаров и свести к минимуму воздействие на окружающую среду.
Кроме того, такой подход предотвращает монополизацию ключевых компонентов кем-либо, обеспечивая доступность для всех. Эти производства также размещаются в муниципальных производственных центрах.
○Ограниченное использование бетона
В денежном обществе для асфальтирования дорог по всему миру используются два материала: асфальт и бетон. В некоторых деревнях применяются мощеные камнем дороги для улучшения внешнего вида, и в таких случаях также может использоваться бетон. Бетон используется также для стен туннелей и метро.
Так как асфальт производится из нефти, его производство сопровождается выбросами углекислого газа. В случае с бетоном, в цементе, который используется для связывания земли и других материалов, содержится известняк, который при температуре выше 900°C превращается в негашеную известь, и при этом также выделяется углекислый газ. Для обжига используется нефть или уголь, что приводит к дополнительным выбросам углекислого газа. По некоторым статистическим данным, выбросы углекислого газа от производства цемента составляют 8% в мировом масштабе и 4% в Японии.
Причины использования бетона включают необходимость высокой прочности дорог, по которым движутся тяжелые транспортные средства, а также для того, чтобы уменьшить расход энергии на транспортировку автомобилей, поскольку бетонные поверхности позволяют машине двигаться плавно. Бетон также используется в строительстве больших зданий, таких как высотки и жилые комплексы, поскольку он доступен по цене и обладает необходимой прочностью.
Бетон используется в различных местах повседневной жизни, и его чрезмерное использование ведет к дефициту песка и гравия, которые необходимы для его производства, что приводит к конкуренции между странами за эти ресурсы. Поэтому в некоторых местах уже введены ограничения на добычу песка. Хотя запасы известняка, используемого в цементе, считаются обильными, они тоже конечны, и при чрезмерном использовании они будут исчерпаны.
Основной причиной этого чрезмерного использования является стремление зарабатывать деньги, что характерно как для государств, так и для предприятий и частных лиц. Бетон стал неотъемлемой частью жизни, но для того чтобы снизить выбросы углекислого газа и бороться с изменением климата, необходимо ограничить его использование в тех областях, где это действительно необходимо, и снизить общий объем его потребления.
Например, в деревне Праут не строятся здания, такие как высотки и многоквартирные дома, выполненные из бетона, что позволяет сократить объем его использования. Также, в качестве фундамента для жилья предпочтение отдается каменной основе, что дополнительно уменьшает потребление бетона. Столбы будут сделаны из быстророслого тополя, а стены — из соломы, поэтому бетон не будет использоваться.
Способ перемещения жителей также предполагает использование автомобилей со скоростью 20 км/ч внутри муниципалитета, а для среднесрочных и дальних поездок между муниципалитетами — поездов. Таким образом, использование бетона для автодорог исчезает.
Однако для железнодорожных путей потребуется бетон, а также бетон будет использоваться для туннелей и мостов, которые требуют прочности. Внутри муниципалитета дороги также потребуют бетона, но в отличие от городов денежного общества, где дороги покрывают всю сеть, в деревне Праут будет достаточно минимального количества дорог. В первую очередь предпочтение будет отдано мощеным камнем дорогам, что позволит еще больше сократить использование бетона и улучшить внешний вид муниципалитета. Также бетон будет использоваться для дамб и, при необходимости, для плотин.
Таким образом, объем общего использования бетона будет значительно уменьшен, а также, если общество перестанет быть денежным, выбросы углекислого газа будут существенно сокращены.
Известняк для бетона можно добывать по всему миру, в то время как нефть, используемая для асфальта, является ограниченным ресурсом. Поскольку запасы нефти истощаются, бетон станет первым выбором для покрытия дорог.
Кроме того, уже разработаны технологии для переработки старого бетона, и если эти технологии будут применяться, они станут приоритетом.
В Японии существует искусственный камень, который был создан в эпоху Мэйдзи, когда не было крупной строительной техники. Этот искусственный камень использовался в таких крупных проектах, как строительство портов и каналов для орошения. Искусственный камень представляет собой смесь 10 частей песчаника, образовавшегося в результате выветривания гранита, и 1 части извести. В местах, где не было доступного песчаника, использовалась подходящая глина или вулканический пепел.
Искусственный камень обладает свойством затвердевать в воде, и его использовали для формирования толстого защитного слоя снаружи конструкций, таких как дамбы и водяные ворота, путем сочетания смеси глины и природного камня. В этом случае между камнями размещали слой из смеси глины толщиной около 10 см, чтобы камни не соприкасались друг с другом. Затем смесь сжималась с помощью молота или других инструментов. Для этого требовалось много рабочей силы.
Искусственный камень также ценится за способность восстанавливать природное состояние, что делает его подходящим для использования на дорогах муниципалитета, если он может удовлетворить требования по прочности.
Дальше эта технология развилась, и был найден метод, при котором смесь из 100 частей земли, 40 частей песка, 30 частей гашеной извести и морской воды твердеет, образуя стены, которые использовались для строительства домов. В этом случае тип земли определяет, какой отвердитель следует использовать. Для земли, содержащей много песка, используется цемент, а для вязкой земли — гашеная известь. Гашеная известь получается путем добавления воды к извести. В зависимости от характеристик земли изменяются компоненты смеси и их пропорции, что влияет на процесс твердения земли.
Если в будущем появится метод затвердевания земли без использования известняка, который будет похож на бетон, это может стать вариантом для использования. Однако в настоящее время использование бетона должно быть ограничено, и, при переходе к безденежному обществу, выбросы углекислого газа можно будет минимизировать.
0 コメント