Mikroalga Bázis Mogyoródon – Kurfis Alíz Edit diplomaterve

Kurfis Alíz Edit, a Szent István Egyetem Ybl Miklós Építéstudományi Karának végzős hallgatója speciális témát dolgozott fel diplomamunkájában: részletes helyszíni vizsgálat után mikroalga bázist tervezett a mogyoródi patakpartra, a forrás közelébe. A téma hazai képviselőjével, Dr. Tőzsér Bélával egyeztetve alakult ki a víz felett átívelő épület programja, amely az úttörő technológia sajátos igényeit tükrözve egyszerre alkalmazkodik az ipari jelleghez és az erdei környezethez.

Téma és helyszínválasztás

Diplomamunkám témájául egy mikroalga bázis, azaz mikroalga-szaporító és -feldolgozó üzem megtervezését választottam. Már a témám kiválasztása előtt biztos voltam benne, hogy mogyoródi tervezési területre szeretném a diplomafeladatomat elkészíteni.   Témaválasztásomat részletes kutatás előzte meg, feltérképeztem a község problémás pontjait. Ennek eredménye a problématérképről jól leolvasható, amely nyolc problémás területet jelöl ki.

A mikroalga-technológiára egy mezőgazdasági szakfolyóiratban leltem rá, amely - a diplomatéma-kutatástól függetlenül - felkeltette a figyelmemet. Érdeklődve olvastam, hogy 1 gramm tenyészetből 2 hét alatt - optimális körülmények között - akár 2 tonna szaporulat keletkezik. A mikroalgák rendkívüli szaporodási sebességén túl energiatermelő képességük is fontos, a belőlük kinyerhető anyagok sokfélesége és a széndioxid-elnyelő képességük miatt. Jelentős részét termelik meg bolygónk oxigénkészletének, miközben 1 gramm alga 2,30 gramm szén-dioxidot elfogyaszt naponta. Éghajlatunkon a mikroalgák szaporítása mesterséges körülmények között valósulhat meg a fotobioreaktorokban. A reaktorokból kinyert szaporulatot egyrészt ebben az állapotban lehet értékesíteni, másrészt a végfelhasználás szerint vízteleníteni, szárítani, porítani kell, majd végül az olajkivonás fázisa következik. A feldolgozott alga felhasználható gyógyszeripari, kozmetikai, takarmányozási, illetve környezet- és klímavédelmi célokra egyaránt (szennyvíztisztítás, hígtrágya kezelés, szennyezett talajok regenerálása, talajerő javítás). 

Felvettem a kapcsolatot a téma magyarországi képviselőjével, Dr. Tőzsér Bélával, aki kidolgozta a mikroalga-szaporítás technológiai követelményeit. Az egyik problémás terület, a mogyoródi patakpart egy szakasza megfelelő helyszínnek mutatkozott egy mikroalga bázis telepítéséhez. A választás a belterülettől pár száz méterre, egy meanderszerűen kanyargó partszakaszra esett, ahol a látványos természeti adottságokon túl az illegális szemétlerakás problémájával találkozhatunk. A végső döntést a meglévő faállomány védelme, a direkt megközelíthetőség és a mikroalga-technológia szempontjából kiemelten fontos tájolás határozta meg. Szerencsés egybeesés, hogy a választott területen rendelkezésre áll a mikroalgák szaporításához szükséges természetes és termálvíz egyaránt.

Az épület a patakmeder felett ível át, áthidaló-elválasztó jelképként, utalva a patak vízminőségében és a környezet életében bekövetkezett változásra. Az üzemet a patak forrásához közel alakítottam ki, mégis, oxigén- és tápanyaghiány miatt már ezen a szakaszon sem élnek meg a vízi gerinctelen élőlények. Ezen a hiányon tud segíteni a mikroalga-előállítás hulladéktermékeként keletkező oxigén és tápanyagdús tápvíz.

Alaprajzi elrendezés

Az épület tömege és alaprajzi formálása igyekszik az adott technológia igényeihez és az áruszállítás sajátos követelményeihez illeszkedni. Az épület két szintből áll, szintenként két-két jól elkülöníthető feladatot szolgál ki. Az emeleten találhatók a fotobioreaktor prizmák, amelyekben a mikroalga szaporítása történik. Szintén az emeleten található - egy üzemi híddal összekapcsolva - a kiszolgáló iroda, az öltöző- és mosdó-konténerek, amelyek az épület fűtött magját alkotják. Az épület funkciójához és a munkavégzéshez jól illeszkednek a készen helyszínre szállított konténerek, illetve a szigorúan szerkesztett, mégis könnyen alakítható kiszolgáló és tároló fülkék, valamint munkaállások.

A földszinten, a fotobioreaktorok alatt található a feldolgozó vonal, ahol az átfejtés után történik a mikroalga feldolgozása, valamint az eltérő feldolgozottsági szinten történő csomagolása. A negyedik egység a raktározás és árukiszolgálás tere. A földszinten is helyet kaptak a tároló-, illetve vezérlő fülkék, valamint az ipari járórács alatt az egész épületen végigfut egy gépészeti búvótér, amelyben a bonyolult gépészeti vezetékek és berendezések kapnak helyet.

Anyaghasználat

Anyaghasználatában a terv igyekszik eleget tenni a természethez való alkalmazkodás elvárásainak, ugyanakkor megfelel a befogadott technológia követelményeinek. Az épület megjelenésében egyszerre dominál a környezetéhez illő, idővel patinásodó, elszürkülő fa homlokzati panel, és az ipari jelleget erősítő acélszerkezet. Jellemző anyag az alapot képező vízzáró betonszerkezet és a polikarbonát homlokzatburkolat. A belső tér anyaghasználata illeszkedik a külső megjelenéshez. Az acélszerkezetek, járórácsok, gépészeti vezetékek egységes fehér megjelenését az utólag felhordott folyékony hőszigetelés eredményezi.

Épületszerkezetek

Az épület monolit vízzáró vasbeton alapozással készül, amelyre acél tartók kerülnek, csavarkapcsolatokkal rögzítve. Maga az alapszerkezet igyekszik minél kevésbé beavatkozni a patak természeti környezetébe. A tartó és rögzítő szerkezetek acél tartókból készülnek, a járófelület ipari járórács. A homlokzatburkolatot nagyrészt speciálisan rögzített, háromrétegű Binderholz táblák alkotják, valamint az épületre két nagyobb egységben víztiszta polikarbonát homlokzatburkolat kerül.

A tetőburkolatot szintén e két anyag felhasználásával alakítottam ki. Atáblák tömör vörös fenyőből készülnek, a ragasztott rétegek egymásra keresztirányban helyezkednek el, ezzel minimálisra csökkentve a fa mozgását. Felülete speciális impregnáló bevonattal kezelt.

A polikarbonát előtt minden esetben egyedi árnyékolót alkalmaztam. A polikarbonát tető-, illetve részben falburkolat a prizmatikus fotobioreaktornál található. Itt egy egyedi, mozgó árnyékolószerkezet kap helyet, amely elektromos meghajtással ellátott, továbbá kézi meghajtása is megoldott. Az árnyékoló szerkezet oldalfala részben, míg teteje teljesen tömör.

A tömör fedés véd a nappali túlmelegedéstől, éjszaka pedig a világító fotobioreaktorok fölösleges fényszennyezésétől, illetve a homlokzaton egy izgalmas fényjátékot, sejtelmes erdei világot eredményez.

Igyekeztem, hogy az épületem az alkalmazott építészeti eszközökkel kifejezően tükrözze az épület rendeltetését és a befogadott technológia úttörő szerepét. Törekedtem, hogy az építészeti minőség oly módon jelenjen meg, hogy azzal együtt a használói számára funkcionális, hosszú távon gazdaságosan működtethető épület terve szülessen meg.

Kurfis Alíz Edit

Mikroalga Bázis, Mogyoród – Kurfis Alíz Edit diplomaterve

Konzulensek:

építészet: Markó Balázs DLA
tartószerkezet: Horváth Katalin
épületszerkezet: Markó Balázs DLA
építésszervezés: Tóti Magda
mikroalga technológia: Dr. Tőzsér Béla /európamérnök/