حفظ محیط زیست با ساخت بتن جدیدی که قابلیت جذب CO2 دارد
فرآیند تولید سیمان به دماهای بسیار بالایی نیاز دارد و معمولا به مصرف سوخت نیاز دارد که در نتیجه باعث انتشار گاز کربن دیاکسید میشود. این انتشار را میتوان تا حدی با روی آوردن به منابع انرژی تجدیدپذیر جبران کرد، اما واکنشهای شیمیایی که در این مخلوط رخ میدهند نیز مقادیر زیادی کربن دیاکسید آزاد میکنند و اجتناب از آن دشوارتر است. در مجموع، تخمین زده میشود که تولید سیمان هشت درصد از کل انتشار کربن دی اکسید بشر را تشکیل دهد.
دانشمندان فرمول آن را تغییر دادهاند تا ردپای کربن ناشی از بتن را با جایگزین کردن سنگهای آتشفشانی به جای سنگ آهک یا افزودن موادی مانند دی اکسید تیتانیوم، زبالههای ساختمانی، جوش شیرین یا خاک رس که معمولا در حین استخراج دور ریخته میشود، کاهش دهند. گروههای دیگر حتی سعی کردهاند از ریزجلبکها برای رشد سنگ آهک مورد نیاز استفاده کنند.
در این مطالعه جدید، محققان دانشگاه واشنگتن روش جدیدی را پیش گرفتهاند که در آن از بیوچار که زغالی است که از زبالههای آلی ساخته شده، استفاده میشود. در حالی که پیش از این هم بیوچار به سیمان اضافه شده است، اما این بار محققان ابتدا آن را تحت پساب شستشوی بتن قرار دادند. این امر استحکام آن را افزایش داد و اجازه داد تا نسبت بیشتری از افزودنی با آن مخلوط شود. اما مهمتر از همه، بیوچار قادر بود تا ۲۳ درصد از وزن خود، دی اکسید کربن از هوای اطراف جذب کند.
در آزمایشها، این تیم سیمانی تولید کردند که حاوی ۳۰ درصد بیوچار پالایش شده بود و دریافتند که بتن حاصل کربن منفی است و در واقع بیشتر از تولید، کربن دیاکسید جذب میکند. بر اساس محاسبات محققان، یک کیلوگرم از بتن با ۳۰ درصد بیوچار، حدود ۱۳ گرم کربن دیاکسید یعنی مقادیری بیشتر از آن چه تولید میکند، جذب میکند. شاید این مقدار زیاد به نظر نرسد، اما با توجه به اینکه بتن معمولی معمولا مسئول انتشار حدود ۰.۹ کیلوگرم کربن دیاکسید به ازای هر یک کیلوگرم است، این تفاوت قابل توجهی است.
نکته مهم این است که بتن بیوچار نیز استحکام خود را حفظ میکند. وقتی استحکام آن بعد از ۲۸ روز اندازهگیری شد، مقاومت فشاری بتن ۲۷.۶ مگاپاسکال بود که تقریبا برابر با مقاومت فشاری بتن معمولی است.
محققان قصد دارند به بهینهسازی این روش ادامه دهند و آزمایش کنند که بتن حاصل تا چه اندازه در برابر هوا و سایر انواع آسیبها مقاومت میکند.
منبع: نیواطلس
محققان دانشگاه کلرادو بولدر آمریکا (University of Colorado Boulder) با استفاده از باکتری موفق به ساخت نوعی بتن زنده شدند که دی اکسید کربن را به کلسیوم کربنات تبدیل می کند.
ژلاتین پس از سرد شدن، ترکیب را به یک ماده ژل مانند تبدیل کرده و با استخراج آب، قوام آن بیشتر می شود. این پروسه تنها چند ساعت زمان می برد.
محققان ماده زنده خود را به بتن تشبیه کرده اند که از ترکیب شن، سیمان و آب تشکیل می شود. البته این ماده بیشتر به ملات شباهت داشته و استحکام بتن معمولی را ندارد.
یکی از مزایای کمک گرفتن از باکتری در ساخت بتن این است که در صورت عدم استخراج کامل آب، به رشد ادامه می دهد. می توان با تقسیم یک بتن و افزودن مواد مغذی، آن را به دو قطعه بتنی تبدیل کرد.
در فرآیند تولید بتن زنده از فتوسنتز کمک گرفته می شود؛ به همین دلیل پژوهشگران می گویند می توان از این روش پروسه تولید بتن را با محیط زیست سازگار کرد.
این پروژه توسط آژانس پروژه های پژوهشی پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) پشتیبانی شده و قرار است در همکاری با وزارت دفاع ایالات متحده تولید آن آغاز شده و برای اولین بار در سازه ها به کار رود.
محققان روش جدیدی در ساخت بتن ایجاد کردند که به جای تولید کربن دی اکسید آن را جذب می کند.
به گزارش سرویس اخبار فناوری و تکنولوژی تکنا، استحکام بالای بتن بهمراه هزینه کم تولید بتن را به یک ماده رایج در ساختمان سازی تبدیل کرده است. اما تولید بتن با انتشار کربن دی اکسید همراه است. به همین دلیل مهندسان دانشگاه ایالتی واشنگتن روش جدیدی را در ساخت بتن بکار گرفتند.
در تولید بتن به دلیل نیاز به دمای بالا و استفاده از سوخت، گاز کربن دی اکسید تولید و منتشر میشود. البته این امکان وجود دارد که با استفاده از منابع تجدیدپذیر این آلودگی را کاهش داد. اما ایجاد واکنش های شیمیایی در این ماده نیز باعث تولید مربن دی اکسید میشود.
به همین دلیل دانشمندان با تغییر فرمول ساخت بتن تلاش کردند تا با جایگزین کردن سنگ های آتشفشانی به جای سنگ آهک و همچنین اضافه کردن موادی مانند اکسید تیتانیوم زباله ساختمانی حین تولید مانند جوش شیرین و خاک رس را کاهش دهند. حتی در برخی گروه های محقیقن از ریزجلبک برای پرورش آهک استفاده شد.
در روش جدید از بیوچار که زغالی بدست آمده از زباله هاب آلی است استفاده شد. البته پیش از این نیز از این ماده استفاده شده بود. اما این بار پیش از مصرف توسط پساب شتشوی بتن قرار گرفت. با این کار استحکام آن افزایش یافته و امکان مخلوط شدن مواد بیشتری از افزودنی ایجاد شد. مهمتر از همه این ماده توانست با این عمل ۲۳ درصد از وزن خود کربن دی اکسید را از هوای اطراف جذب کند.
در آزمایش های انجام گرفته این تیم از محققان توانست بتنی با ۳۰ درصد بیوچار تولید کند که علاوه بر کربن منفی بودن، بیشتر از زمان تولید کربن دی اکسید جذب میکند.
نظرات