Hempcrete ehk kanepibetoon

Hempcrete on kanepiluust, sideainest (nt lubi või savi) ja veest koosnev looduslik kergbetoon. Lubja omadusi hinnatakse kanepibetoonis väga, seega keskendume lubjabaasil segule. Lubjast sideaine ja vee vahel toimuva keemilise reaktsiooni tulemusena lubi kivineb ning osakesed liimitakse omavahel kokku. Lubja kõrge pH muudab materjali antimikroobseks ja seenevastaseks. Kanepiluu annab kergbetoonisegule mahtu ja õhulisust, toimides ka armeeringuna.

Hempcrete on ajalooliselt on laialdaselt kasutusel ehitus- ja soojustusmaterjalina, aga ka põllumajanduses allapanu ning väetisena.

Hempcrete'is kasutatav kanepiluu saadakse kanepitaime puitunud osa eraldamisel kanepikiust. Harilik kanep on üheaastane taim, mis kasvab 1,5 - 4 m kõrguseks. Kanepitaime vars on õhuke ja seest õõnes. Vars koosneb erinevatest osadest, millest ehitusmaterjalidena on tähtsamad kanepiluu ja kanepikiud. Varre läbilõikest moodustab kanepikiud 10 % ning kanepiluu 85 %. Kanepiluu on kanepitaime puitunud tuum - poorne materjal, mis suudab imada ja säilitada endas palju vett.

Milliseid omadusi hempcrete'i puhul hinnatakse?

Kanepist tehtavad ehitusmaterjalid on mittetoksilised, mittesüttivad, hallitusele ja kopitusele vastupidavad. Hempcrete'il on terve rida häid soojus-, konstruktsiooni- ja niiskusttaluvaid omadusi, mistõttu on see materjal arhitektuuris laialdaselt kasutuses olnud. Kanepibetoon reguleerib toa- ja õhutemperatuuri ja niiskust ning on ühtlasi tulekindel.

Kanepibetooni kui heade soojusisolatsiooniomadustega materjali kasutatakse mittekandva seinamaterjalina, soojustuskihina või krohvina. 

Kuna kanepibetoon on poorne materjal, on sellel ka head akustilised omadused. Kui kanepibetooni pind krohvida, väheneb pinna poorsus ning sel puhul väheneb ka heli neeldumisvõime. Niisiis on puhas kanepibetooni pind parema akustilise omadusega kui krohvitud versioon.

Kanepibetoon on tulepüsiv materjal. Iga kanepitüki ümber olevad lubjaosakesed moodustavad taimsele materjalile ümber mineraalse katte, andes talle kõrge leegikindluse. Kuna kanepibetoonis puuduvad ohtlikud keemilised ühendid, ei eraldu põlemisel ka toksilisi ühendeid nagu kunstlike soojustusmaterjalide põlemisprotsessis. Kanepibetooni tulepüsivust saab suurendada veelgi, kui pind krohvida savi- või lubikrohviga.

Kanepibetoon suudab hästi reguleerida ruumi õhuniiskust. Kanepiluu säilitab oma poorse struktuuri tõttu palju niiskust. 1m3 kanepibetooni suudab siduda ca 600 kg vett. Selline niiskuse salvestusmaht võimaldab materjalil niiskust omastada ja vabastada vastavalt ruumi õhuniiskusele.

Kanepibetoonist diivanilaud sai lubimaterjalidega musta katte ning looduslike vahadega õrna läike.

Süsinikunegatiivne materjal

Kanepibetooni süsinikujalajälg on arvutuste kohaselt süsiniknegatiivne. Kasvuajal neeldub kanepitaimes rohkelt süsihappegaasi. Kanepibetooni tootmisel (lubjapõletus, kanepiluu puiste valmistamine) eraldub atmosfääri CO2.  Kuna kasvu ajal salvestatakse CO2 enam kui tootmisprotsessis eraldub ning lubja karboniseerumiseks läheb samuti CO2 tarvis, on kanepibetooni lõppsaadus CO2 negatiivne.

Kanepitaim kasvab puiduga võrreldes oluliselt kiiremini. Kanep saab koristusvalmiks 100 päevaga ning ühelt hektarilt saab korjata 8 - 10 tonni kanepit. Ühtlasi seob kanep endasse rohkem süsihappegaasi ning vabastab enam hapnikku kui puud. Erinevate uuringute alusel on vahe puiduga kuni  4-kordne:  1 ha kanepit seob kasvu ajal 4 korda rohkem CO2 kui puit.


Hempcrete'ist ehk kanepibetoonist valmistatud sisekujunduselemendid.

Taaskasutatav materjal

Kanepibetoonist valmistatud esemeid või ka vaheseinu on võimalik taaskasutada, kui materjal purustada ning lisada uuele segule täiendav kogus sideainet (nt lupja) ja vett. Lisaks on purustatud kanepibetooni võimalik kasutada põldude väetamiseks. Seda eriti happeliste põldude puhul, kus lubi toimib pH tõstjana ning kanepiluu lisanduva orgaanikana.

Miks kasutatakse hempcrete'i sees just kanepit?

Kanepibetooni puhul tekib tihti küsimus, miks kanepi asemel ei kasutata puiduhaket, põhku, džuuti või muud taimset kiudu. Lühike vastus on: teistel taimsetel kiududel puudub kanepi tugevus ja niiskustaluvus. Mõned tsemendi ja puiduhakke tooted on küll olemas, kuid need ei anna kanepi ja lubja segu isoleerivaid omadusi. Ükski teine taimne kiud ei suuda säilitada märgudes kuju ja struktuuri. Tugevast tselluloosist kanepitaime vars on väga vastupidav (võimeline ilma lagunemata tsükliliselt niiskuma-kuivama peaaegu lõputult) ja seetõttu on ta ideaalne täitematerjal lubimörtidele. Tänu kanepivarre rakustruktuurile ja lubja sideaine omadustele on kanepibetoonseinal hea võime niiskust imada ja eraldada, reguleerides nõnda ruumi õhuniiskust.  Kanepibetoon on poorne õhupilusid täis materjal, mis annab talle üllatavalt head isolatsioonimaterjali omadused. Kanepibetoonis sideainena kasutatav lubi aga lisab materjalile hea koguse termilist massi ja tihedust.

Kanepibetoonist abilaud on viimistletud lubimarmorino peenpahtliga ning kaitsekihina vahatatud üle looduslike vahadega.

Kanepi kasutuse ajaloost

Tsivilisatsioonid on kanepit kasvatanud aastatuhandeid, seetõttu on tõenäoline, et kanepit on varasemalt ka ehitusmaterjalina hoonetes kasutatud.

Teadaolevalt on kanepiga ehitamist alustatud enne 20. sajandit. Kanepihooned võivad vastu pidada sajandeid, sellest räägivad mitmed arheoloogilised tõendusmaterjalid. Näiteks asub Jaapanis kanepimaja, mis on ehitatud 1698. aastal ning on tänaseni heas seisukorras.

Kanepikasvatamisest aga on tõendeid alates Neoliitikumi ehk noorema kiviaja ajastust. Kanepit on kasvatatud seemnete, õlide, vaigu, toidu, kütuse jm valmistamiseks, samuti meditsiini ja kosmeetika valdkondade toorainena. Kanepikiust tehti vastupidavat nööri ja sitkeid kangaid (nt purjeriiet). Kanepist on ka paberit toodetud.

Euroopa kanepikasvatusest on tõendeid Suurbritannias ja Saksamaal, kus lisaks nöörile ja kangale kasutati kanepit meditsiinis. Inglismaal edendati kanepi kasvatamist ka laevastiku arendamiseks. Kanepist valmistati laevadele tugevaid purjeriideid ja taglaseid. Tugevad purjed said Briti laevastiku edu aluseks. Tagamaks laevastiku tarbeks piisava kanepi tootlikkuse, võttis Inglismaa kuningas Henry VIII (16.sajand) vastu seaduse, mis kohustas talunikke kanepit kasvatama.

Kanepikasvatusele sai hukatuseks narkootilise toime avastamine, mistõttu keelati 1930ndatel kanepi kasvatamine kõikides lääne ühiskondades. Õige pea asuti arendama kanepi sorte, mis sisaldaksid võimalikult vähe tetrahüdro-kannabiooli ehk THC-d (peamine psühhoaktiivne komponent kanepitaimes).  Sordiaretuse edusammud on vähese THC sisaldusega kanepi teinud laialdaselt kättesaadavaks. Sellist kanepit kasvatakse nüüd tööstusliku kanepi nime all.

Milleks kanepit veel kasutatakse?

Kanepitaim kasutatakse ära õisikust kuni juurteni.  Kanepitaime pikki ja peeneid kiudusid kasutatakse  kangastes, nöörides, paberis, vaipades, kodusisustuses, ehitus- ja isolatsioonimaterjalides, autoosades ja komposiitide valmistamisel. Näiteks kasutatakse tööstuslikku kanepit suuremate valuutade rahakupüüride valmistamisel. Kanepist toodetud paber on tugev ja märgumisele vastupidav. Kanepiluud kasutatakse loomade allapanus ja erinevate toorainete (sh hempcrete) komponendina. Kanepiseemneid kasutatakse toiduainetööstuses, kosmeetikas ja ravimitööstuses. Ühtlasi saab kanepist valmistada biokütust. Kanepist biokütus ei sisalda väävlit ning seda saab kasutada suhteliselt puhta energia allikana.

Kanepitaim on kasulik ka põllukultuurina. Kanepitaimed ei vaja kasvuks pestitsiide ega väetiseid. Taime juured ammutavad vett ja toitaineid sügavatest mullakihtidest. Ühtlasi on kanepitaimi kasutatud toksiliste jäätmete eemaldamiseks mullast, et koristada tuumaõnnetuste tagajärgi ja keemiliste ainete lekkeid.  Arvestades ühest põllukultuurist saadava biomassi kogust, ei anna ükski teine taim välja nii suurt mahtu kui kanep.

Kanepist valmistatud materjalid on keskkonna- ja kasutajasõbralikud. Kanepist toodetud soojustusmaterjalid ei sisalda tervisele ohtlikke ühendeid ega saasta seeläbi siseruumide õhku. Kanepikiududest tooteid pole vaja töödelda koide ega putukate vastu, sest nad ei sisalda valku.

Hempcrete'i potentsiaal ruumikujunduses ja disainis

Kanepi ja lubja kasutus disainelementides ning mööbli valmistamisel pole pelgalt esteetika küsimus. See on mõtteviisi muutuse küsimus, andes eeskuju ökoloogiliste materjalide kasutusvõimaluste uurimiseks ja kasutuse laiendamiseks avalikes hoonetes. Soovides liikuda madalama ökoloogilise jalajäljega tarbimise suunas, saavad avalik sektor ning uued ühiskondlikud hooned olla suuna näitajateks. Eeskuju läbi luuakse usaldus materjali kasutusvaldkonna vastu ning edendatakse rohelise mõtteviisi juurdumist.

Kanepibetooni kasutus seintes ja muudes ehituslikes konstruktsioonides jääb krohvi või ehitusplaatide taha varjule. Valdavalt kanepibetooni viimistlusena ei kasutada, mistõttu jääb tema välimus tihti peitu. Disainelementidena vormitud kanepibetoon võimaldab näidata materjali loomulikku esteetikat, tema vormumise võimalikkust ning reljeefsust.

Viru keskuses asuv Telia esindus sai hempcrete'ist esitluslauad.

Paljud ökoloogilised materjalid, sh hempcrete on käesoleval ajal ruumiloomes ja ehituses alakasutatud. Hempcrete'i kui materjali presenteerimine erinevail viisil eeskätt avalikes kohtades tõstab keskkonnateadlikkust ja annab julgust tarbimismustrite uuenemiseks.




Kasutatud materjalid:

Kanepibetooni niiskustehnilised omadused: sorptsioon, veeimavus ja veeauruläbivus. Magistritöö. Tarmo Koosapoeg, Tartu 2022 (Taltech Tartu kolledž)

Paisutatud klaasi täidisega kanepibetooni ja lubikrohvi soojus- ja niiskustehniliste omaduste määramine. Magistritöö. Kaarin Kivil, Tartu 2023 (Taltech Tartu kolledž)

Euroopa Komisjon Agriculture and Rural Development (https://agriculture.ec.europa.eu/farming/crop-productions-and-plant-based-products/hemp_et)



Krohwin OÜ
www.krohwin.ee
info@krohwin.ee
+372 5623 9902