Будущее строительства домов уже здесь. И мы отстаем.

Каждый дом начинается с основных компонентов: бетон для фундаментов, сталь или дерево для каркаса, стекло для окон и химикаты для изоляции и отделки. Они могут составлять половину общей стоимости строительства, что делает их основным фактором доступности и наличия жилья. И именно в тот момент, когда необходимо построить миллионы новых домов, мы поручаем китайским лабораториям проектировать материалы для них. Эти основные ингредиенты являются часто упускаемым из виду аспектом нашего дефицита жилья. Они дороги, энергоемки и торгуются на международном уровне гораздо больше, чем поколение назад. Необходимо более качественное, быстрое и дешевое внутреннее производство строительных материалов. Коллекция из 24 проектов, поддерживаемых Программой промышленных демонстраций Министерства энергетики, разрабатывала технологии, чтобы это обеспечить. Финансирование для них было отозвано, что объяснялось отсутствием соответствия приоритетам. Экосистема инноваций в области материалов является одной из лучших в мире, но она отстает в коммерциализации открытий. Два года назад программа демонстраций была расширена, чтобы восполнить этот пробел, предоставляя компаниям грантовую поддержку для внедрения и масштабирования их передовых технологий. Отмененные гранты поддерживали проекты, которые были на пути к преобразованию своих отраслей, включая разработку методов производства цемента, которые обходят зависимость сектора от угля, снижая затраты и устраняя проблему углеродного загрязнения цемента. Молекулярное предприятие по переработке преобразует пластиковые отходы в смолы для сайдинга, изоляции и трубопроводов по более низким ценам. Разрабатывались более дешевые способы изготовления труб из ковкого чугуна для решения проблемы стареющей водной инфраструктуры в домах. Ведутся работы по производству этилена из промышленных отходящих газов, что позволяет производить покрытия, изоляцию и сантехнические компоненты. Разворот в финансировании этих инноваций происходит в неподходящее время. Спрос остается высоким: по некоторым оценкам, один дом на одну семью требует 50 тонн бетона, 10 тонн стали и 2 тонн химической продукции. Но за последние два десятилетия much внутренних производственных мощностей было потеряно. Почти все внутреннее производство алюминия переместилось туда, где есть субсидируемая электроэнергия. Цемент, который раньше производился near большинства американских городов, все чаще импортируется. Производство стекла консолидировалось вокруг международных конкурентов с lower costs. Этот исход оставляет американских строителей домов зависимыми от импортных материалов, подверженных волатильности цен, сбоям в цепочках поставок и геополитической напряженности. В то время как американские политики реализуют короткозоркие сокращения финансирования, другая страна сосредотачивается на технологическом лидерстве в новых материалах через свой промышленный план. Компании этой страны уже производят более половины мирового цемента и готовы стать ведущим производителем биохимикатов. Эта страна контролирует более половины мирового производства алюминия, большинство редкоземельных элементов, используемых в передовых материалах, и растущую долю рынка специализированных строительных химикатов. Между тем, американские альтернативы остаются запертыми в лабораторных условиях без возможности продемонстрировать свою жизнеспособность в масштабе. Кризис производительности труда в строительстве усугубляет эти материальные проблемы. Производительность строительных рабочих неуклонно снижается в течение nearly 50 лет, в то время как другие отрасли добились dramatic gains благодаря автоматизации и улучшенным процессам. Сопротивление строительной отрасли внедрению технологий, фрагментированная структура и reliance на традиционные методы отстают от других стран в производительности строительного труда. Вот почему наш дефицит жилья не может быть решен за счет постепенного улучшения существующих материалов и методов. Передовые материалы, которые упрощают процессы сборки и снижают необходимость в специализированных навыках для установки, могут помочь обратить вспять это снижение производительности. Представьте себе бетон, который также может накапливать энергию и устранять счет за электроэнергию. Конструкционные материалы, которые прочнее стали, но легче алюминия, что позволяет быстрее собирать с меньшими бригадами. Строительные системы, которые интегрируют переработанную изоляцию, структуру и отделочные материалы в единые компоненты, которые dramatically reduce сложность строительства. Эти инновации появляются из исследовательских лабораторий по всему миру, включая многие американские учреждения. Хотя некоторые могут добиться успеха без государственной поддержки, отступление в финансировании Программы промышленных демонстраций делает менее вероятным, что отечественные идеи выйдут на рынок. Поддержка фундаментальных исследований только для того, чтобы позволить технологии коммерциализироваться за рубежом, является плохой инвестицией taxpayer dollars. Несмотря на потерю грантового финансирования, окно для установления американского лидерства в разработке материалов не закрыто. Конгресс, например, мог бы перенаправить отмененное демонстрационное финансирование на комплексную инициативу в области инноваций в материалах, ориентированную на жилищное строительство. Чтобы быть наиболее эффективными, инвестиции должны prioritise технологии, которые могут одновременно достигать трех целей: снижать затраты на строительство и загрязнение, ускорять сроки строительства и повышать качество жилья. Этот момент представляет собой стратегическую точку перегиба. Глобальные рынки материалов уже отходят от традиционных материалов. Америка может либо возглавить это преобразование, либо лицензировать технологии у других стран.