(Resim: Bannafarsai_Stock / Shutterstock.com)
Araştırmacılar CO2 emisyonu olmayan çevre dostu biyoçimento geliştiriyorlar. Yeni süreç siyanobakterilere dayanıyor. İnşaat yakında iklimin korunmasına katkıda bulunabilecek mi?
Beton modern inşaatta önemli bir rol oynar. Ancak betonun birçok olumlu özelliğinin yanı sıra temel bir dezavantajı da var: Üretimi büyük miktarlarda karbondioksit üretiyor. Küresel CO2 emisyonlarının payı yaklaşık %7'dir.
Duyuru
Bunun ana nedeni betonun ana bileşeni olan çimentodur. Federal Çevre Ajansı'na göre, yalnızca Almanya'da çimento endüstrisi 2018'de yaklaşık 20 milyon ton karbondioksit saldı; bu, Almanya'daki tüm CO2 emisyonlarının yaklaşık %5'ine ve sektörden kaynaklanan emisyonların yaklaşık %16'sına tekabül ediyor.
Araştırmacılar yeni teknolojileri kullanarak betonu “yeşil” hale getirmek için çok çalışıyorlar. Mayıs ayında, CO2 emisyonlarını neredeyse sıfıra indirebilen, çimento ve çelik üretimini birleştiren bir proses tanıtıldı.
Araştırmacılar geleneksel betona çevre dostu alternatifler geliştiriyor
Alman araştırmacılar artık biyoçimento için çimento gerektirmeyen bir süreç geliştirdiler. Karbondioksit açığa çıkmamasının yanı sıra aslında yapı malzemesine bağlı durumdadır. ABD'li bilim insanları ayrıca CO2'nin betona bağlanabileceği bir süreç de sundu. Bu süreçlerle inşaat gelecekte iklimin korunmasına aktif olarak katkıda bulunabilir.
Fraunhofer Seramik Teknolojileri ve Sistemleri Enstitüsü (IKTS) ile Elektron Işını ve Plazma Teknolojisi (FEP) araştırmacıları, biyoçimento üretimine yönelik bir süreç geliştirdi. Karışım hâlâ “BioCarboBeton” adı altında adını duyurabilir.
Biyoçimento: Siyanobakteriler yapı malzemesinde nasıl devrim yaratabilir?
Sürecin temeli mavi-yeşil algler olarak da adlandırılan siyanobakterilerdir. Milyonlarca yıl boyunca ışığın, nemin ve doğru sıcaklığın etkileşimi sonucu kireçtaşını oluşturmuşlar ve stromatolitleri yani biyojen tortul kayaçları oluşturmuşlardır. Araştırmacılar bu doğal süreci teknik bir süreçte taklit etmeyi başardılar.
Siyanobakteriler, fotosentez yoluyla çoğaldıkları besin solüsyonunda yetiştirilir. Stromatolit oluşturabilmeleri için kalsiyum klorür gibi bir kalsiyum kaynağı eklenir. Daha sonra kum, bazalt veya yenilenebilir hammaddeler gibi katkı maddeleri ve dolgu maddeleri eklenirse mineralizasyon katı kaya benzeri yapılar oluşturur.
Karbondioksit atmosfer tarafından sabitlenir ve malzemeye bağlanır. Ayrıca endüstriyel işlemlerden kaynaklanan CO2 karışıma dahil edilebilir ve bu şekilde depolanabilir.
ayrıca oku
Daha fazla göster
daha az göster
Homojen bir şekilde karıştırılan bakteri kütlesi kalıplara doldurulur ve daha fazla mineralizasyonla katılaştırılır. Alternatif olarak gözenekli substratlar da üretilebilir ve bunlar daha sonra siyanobakteri kültürüyle işlenir.
Dolgu maddelerinin özel olarak seçilmesi ve proses parametrelerinin kontrol edilmesiyle, yalıtım malzemesinden tuğla, harç veya cephe sıvasına kadar farklı uygulama senaryolarına yönelik ürünler üretilebilir. Araştırma ekibi, süreci üreticiler için ekonomik hale getirmek amacıyla artık miktarları ölçeklendirmek ve istenen katı özellikleri belirlemek için çalıştığını söylüyor.
CO2'nin betonda depolanması: ABD'li araştırmacılar üretim sürecini optimize ediyor
ABD'nin Illinois eyaletindeki Northwestern Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, betonun sağlamlığından ödün vermeden karbondioksiti betonda depolamanın başka bir yolunu buldu. Üretim sürecinde normal sulu çözelti yerine CO2 bakımından zenginleştirilmiş çözelti kullanılır. Yani üretimde sade su yerine karbonatlı su kullanılıyor.
Laboratuvar deneylerinde %45'e kadar CO2 depolama verimliliği elde etmek mümkün oldu. Yeni süreçle araştırmacılar, küresel sera gazı emisyonlarının %8'inden sorumlu olan çimento ve beton sektörünün CO2 emisyonlarını en azından kısmen dengelemek istiyor.
CO2'nin sertleşmiş beton bloklara enjekte edildiği veya beton üretimi sırasında doğrudan karıştırıldığı önceki yaklaşımlar, düşük depolama verimliliği, yüksek enerji tüketimi ve zayıflamış beton dayanımıyla karşı karşıya kalmıştı.
Northwestern Üniversitesi'nin yeni sürecinde, CO2 ilk olarak suya biraz çimento tozuyla karıştırılıyor. Bu karbonatlı süspansiyon daha sonra diğer bileşenlerle karıştırılır. Bu sayede araştırmacılar, betonun sağlamlığından ödün vermeden yüksek konsantrasyonda kalsiyum karbonat mineralleri elde etmeyi başardılar.
Araştırmalar, çimento ve beton endüstrisinde karbon ayak izini azaltmak için hâlâ büyük bir potansiyel bulunduğunu gösteriyor. İster yeni biyomateryaller ister mevcut süreçlerin optimizasyonu. Özellikle altyapı için inşaat malzemelerine olan büyük ihtiyaç göz önüne alındığında, bu tür yenilikler iklimin korunmasına önemli bir katkı sağlayabilir.
Araştırmacılar CO2 emisyonu olmayan çevre dostu biyoçimento geliştiriyorlar. Yeni süreç siyanobakterilere dayanıyor. İnşaat yakında iklimin korunmasına katkıda bulunabilecek mi?
Beton modern inşaatta önemli bir rol oynar. Ancak betonun birçok olumlu özelliğinin yanı sıra temel bir dezavantajı da var: Üretimi büyük miktarlarda karbondioksit üretiyor. Küresel CO2 emisyonlarının payı yaklaşık %7'dir.
Duyuru
Bunun ana nedeni betonun ana bileşeni olan çimentodur. Federal Çevre Ajansı'na göre, yalnızca Almanya'da çimento endüstrisi 2018'de yaklaşık 20 milyon ton karbondioksit saldı; bu, Almanya'daki tüm CO2 emisyonlarının yaklaşık %5'ine ve sektörden kaynaklanan emisyonların yaklaşık %16'sına tekabül ediyor.
Araştırmacılar yeni teknolojileri kullanarak betonu “yeşil” hale getirmek için çok çalışıyorlar. Mayıs ayında, CO2 emisyonlarını neredeyse sıfıra indirebilen, çimento ve çelik üretimini birleştiren bir proses tanıtıldı.
Araştırmacılar geleneksel betona çevre dostu alternatifler geliştiriyor
Alman araştırmacılar artık biyoçimento için çimento gerektirmeyen bir süreç geliştirdiler. Karbondioksit açığa çıkmamasının yanı sıra aslında yapı malzemesine bağlı durumdadır. ABD'li bilim insanları ayrıca CO2'nin betona bağlanabileceği bir süreç de sundu. Bu süreçlerle inşaat gelecekte iklimin korunmasına aktif olarak katkıda bulunabilir.
Fraunhofer Seramik Teknolojileri ve Sistemleri Enstitüsü (IKTS) ile Elektron Işını ve Plazma Teknolojisi (FEP) araştırmacıları, biyoçimento üretimine yönelik bir süreç geliştirdi. Karışım hâlâ “BioCarboBeton” adı altında adını duyurabilir.
Biyoçimento: Siyanobakteriler yapı malzemesinde nasıl devrim yaratabilir?
Sürecin temeli mavi-yeşil algler olarak da adlandırılan siyanobakterilerdir. Milyonlarca yıl boyunca ışığın, nemin ve doğru sıcaklığın etkileşimi sonucu kireçtaşını oluşturmuşlar ve stromatolitleri yani biyojen tortul kayaçları oluşturmuşlardır. Araştırmacılar bu doğal süreci teknik bir süreçte taklit etmeyi başardılar.
Siyanobakteriler, fotosentez yoluyla çoğaldıkları besin solüsyonunda yetiştirilir. Stromatolit oluşturabilmeleri için kalsiyum klorür gibi bir kalsiyum kaynağı eklenir. Daha sonra kum, bazalt veya yenilenebilir hammaddeler gibi katkı maddeleri ve dolgu maddeleri eklenirse mineralizasyon katı kaya benzeri yapılar oluşturur.
Karbondioksit atmosfer tarafından sabitlenir ve malzemeye bağlanır. Ayrıca endüstriyel işlemlerden kaynaklanan CO2 karışıma dahil edilebilir ve bu şekilde depolanabilir.
ayrıca oku
Daha fazla göster
daha az göster
Homojen bir şekilde karıştırılan bakteri kütlesi kalıplara doldurulur ve daha fazla mineralizasyonla katılaştırılır. Alternatif olarak gözenekli substratlar da üretilebilir ve bunlar daha sonra siyanobakteri kültürüyle işlenir.
Dolgu maddelerinin özel olarak seçilmesi ve proses parametrelerinin kontrol edilmesiyle, yalıtım malzemesinden tuğla, harç veya cephe sıvasına kadar farklı uygulama senaryolarına yönelik ürünler üretilebilir. Araştırma ekibi, süreci üreticiler için ekonomik hale getirmek amacıyla artık miktarları ölçeklendirmek ve istenen katı özellikleri belirlemek için çalıştığını söylüyor.
CO2'nin betonda depolanması: ABD'li araştırmacılar üretim sürecini optimize ediyor
ABD'nin Illinois eyaletindeki Northwestern Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, betonun sağlamlığından ödün vermeden karbondioksiti betonda depolamanın başka bir yolunu buldu. Üretim sürecinde normal sulu çözelti yerine CO2 bakımından zenginleştirilmiş çözelti kullanılır. Yani üretimde sade su yerine karbonatlı su kullanılıyor.
Laboratuvar deneylerinde %45'e kadar CO2 depolama verimliliği elde etmek mümkün oldu. Yeni süreçle araştırmacılar, küresel sera gazı emisyonlarının %8'inden sorumlu olan çimento ve beton sektörünün CO2 emisyonlarını en azından kısmen dengelemek istiyor.
CO2'nin sertleşmiş beton bloklara enjekte edildiği veya beton üretimi sırasında doğrudan karıştırıldığı önceki yaklaşımlar, düşük depolama verimliliği, yüksek enerji tüketimi ve zayıflamış beton dayanımıyla karşı karşıya kalmıştı.
Northwestern Üniversitesi'nin yeni sürecinde, CO2 ilk olarak suya biraz çimento tozuyla karıştırılıyor. Bu karbonatlı süspansiyon daha sonra diğer bileşenlerle karıştırılır. Bu sayede araştırmacılar, betonun sağlamlığından ödün vermeden yüksek konsantrasyonda kalsiyum karbonat mineralleri elde etmeyi başardılar.
Araştırmalar, çimento ve beton endüstrisinde karbon ayak izini azaltmak için hâlâ büyük bir potansiyel bulunduğunu gösteriyor. İster yeni biyomateryaller ister mevcut süreçlerin optimizasyonu. Özellikle altyapı için inşaat malzemelerine olan büyük ihtiyaç göz önüne alındığında, bu tür yenilikler iklimin korunmasına önemli bir katkı sağlayabilir.