Yazıyı sesli dinlemek için tıklayınız.
Tokyo Üniversitesi Endüstri Bilimleri Enstitüsü’ndeki araştırmacılar, çimentosuz beton üretmek için yeni bir yöntem geliştirdiler. Bir katalizörle alkol içinde basit bir reaksiyon yoluyla doğrudan kum partiküllerini birbirine bağladılar. Bu çimento sayesinde dünyada çöl gibi bölgelerde, Ay’da ve özellikle de Mars’ta bina ve yapılar inşa edilebilir. Ayrıca dünyada bu beton türü ile karbon emisyonlarının azaltılması da hedeflenmektedir.
Normal beton iki kısımdan oluşur: agrega (tipik olarak kum ve çakıldan yapılır) ve çimento. Çimento üretim süreçleri toplam küresel CO2 salınımının %8’inden sorumludur. Dünyada çok büyük miktarda kum bulunmasına rağmen, nüfusun artmasıyla orantılı yapılaşmanın giderek çoğalması ile kum tedariğinde sıkıntılar olabileceği de düşünülmektedir. Bilindiği gibi kum parçacıklarının betona akışkanlık sağlaması için kumun ortalama %70 oranında olması gerekmektedir.
“Betonda, kum ve çakılı yapıştırmak için çimento kullanılır. CO2‘yi azaltmak için uçucu kül ve yüksek fırın cürufu gibi diğer malzemelerle daha fazla çimentonun nasıl üretilebileceği araştırılmaktadır. Ancak bu yaklaşım sürdürülemez çünkü termal güç sistemlerinin kullanımının azalması ve elektrikli fırın çeliğinin artan kullanımı nedeniyle bu malzemelerin tedariği de azalıyor ” diyor başyazar Yuya Sakai. 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 katalizör yardımıyla kumdan tetraalkoksisilan üretebilirler. Bizim fikrimiz, kum parçacıklarını birbirine bağlamak için kumdan tetraalkoksisilanı ileri geri kaydırarak suyu uzaklaştırmaktır.”
Araştırmacılar, kum ve malzemelerle bir reaksiyon kabına bakır folyodan yapılmış bir kap yerleştirdiler ve kum, alkol, katalizör ve dehidrasyon ajanı miktarları gibi reaksiyon koşullarını (ısıtma sıcaklığı, reaksiyon süresi) sistematik olarak değiştirdiler. Bir yapı inşa edebilmek için yeterli mukavemete sahip bir ürün elde etmek adına doğru kum ve kimyasal oranını bulmak araştırmanın kalbiydi.
Araştırmacı Ahmad Farahani, “Örneğin silis kumu, cam boncuklar, çöl kumu ve simüle edilmiş ay kumu ile yeterince güçlü ürünler elde ettik” diyor. “Bu bulgular, dünyanın her yerinde daha yeşil ve daha ekonomik bir inşaat endüstrisine doğru bir geçişi teşvik edebilir. Tekniğimiz özel kum gerektirmez.
Ek olarak, kimyasal saldırılara karşı nispeten zayıf olan, sıcaklık ve nem nedeniyle büyük hacim değişiklikleri sergileyen çimento macunu ürüne dahil edilmediğinden, ürünün geleneksel betona göre daha dayanıklı olması muhtemeldir.
Böylece dünya dışı gezegenlerde yaşam arayışında ve yaşama isteğinde olan bizler suyun olmadığı Mars gibi bir gezegende daha kolay ve daha az maliyetle yapılar inşa edebileceğiz. Mars’ta medeniyet bizi bekliyor mu…