Çimentosuz Beton Üretmek için Yeni Bir Yöntem Geliştirildi
Basit Kimya, Beton Üretiminin Sürdürülebilirliğini Artıracak
Tokyo Üniversitesi’nin bir parçası olan Endüstri Bilimleri Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, çimentosuz beton üretmek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Bir katalizörle, alkol ile basit bir reaksiyon yoluyla doğrudan kum parçacıklarını bağladılar. Bu, hem karbon emisyonlarını azaltmaya hem de Ay veya Mars’taki çöl bölgelerinde bile binalar ve yapılar inşa etmeye yardımcı olabileceğini açıkladılar.
Beton iki kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısım agrega (tipik olarak kum ve çakıldan oluşur) ve ikinci kısım çimentodur (toplam küresel CO2 emisyonlarının %8’inden sorumludur). Dünyada çok büyük miktarda kum bulunmasına rağmen, beton üretimi için kum mevcudiyeti oldukça sınırlıdır çünkü betona akışkanlık sağlamak için kum partiküllerinin belirli bir boyut dağılımına sahip olması gerekmektedir.
“Betonda, kum ve çakılı yapıştırmak için çimento kullanılmaktadır. Bazı araştırmacılar, CO2 emisyonlarını azaltmak için uçucu kül ve yüksek fırın cürufu gibi diğer malzemelerle daha fazla çimentonun nasıl değiştirilebileceğini araştırmaktadır. Ancak bu yaklaşım sürdürülemezdir, çünkü bu malzemeler termal güç sistemlerinin kullanımının azalması ve elektrikli fırın çeliğinin artan kullanımı nedeniyle azalmaktadır. Bu nedenle, tükenmez malzemelerden daha az çevresel yük ile beton üretmek için yeni bir yaklaşım gerekmektedir. Araştırmacılar, reaksiyonun bir yan ürünü olan suyu uzaklaştırarak alkol ve bir katalizörle reaksiyon yoluyla kumdan tetra alkoksisilan üretebilirler. Bizim fikrimiz, kum parçacıklarını birbirine bağlamak için reaksiyonu kumdan tetra alkoksisilana kaydırmak için suyu uzaklaştırmaktır. ” diyor baş yazar Yuya Sakai.
Araştırmacılar, kum ve malzemelerle bir reaksiyon kabına bakır folyodan yapılmış bir kap yerleştirdiler ve kum, alkol, katalizör ve dehidrasyon ajanı miktarları, ısıtma sıcaklığı ve reaksiyon süresi gibi reaksiyon koşullarını sistematik olarak değiştirdiler.
“Yeterli mukavemete sahip bir ürün elde etmek için doğru kum ve kimyasal oranını bulmak çok önemliydi. Örneğin silis kumu, cam boncuklar, çöl kumu ve simüle edilmiş Ay kumu ile yeterince güçlü ürünler elde ettik. Bu bulgular, dünyanın her yerinde daha yeşil ve daha ekonomik bir inşaat endüstrisine doğru bir geçişi teşvik edebilir. Tekniğimiz, geleneksel yapımda kullanılan özel kum parçacıklarını gerektirmemektedir. Bu aynı zamanda iklim değişikliği ve uzay geliştirme konularının ele alınmasına da yardımcı olacaktır.” diyor ikinci yazar Ahmad Farahani.
Ek olarak, kimyasal saldırılara karşı nispeten zayıf olan ve sıcaklık ve nem nedeniyle büyük hacim değişiklikleri sergileyen çimento macunu ürüne dahil edilmediğinden, ürünün geleneksel betona göre daha dayanıklı olması muhtemeldir.
Kaynak: chemeurope.com
