موقعیت
مشکلات زیست محیطی تولید بتن
1400/08/16

مشکلات زیست محیطی تولید بتن

بتن یک فاجعه اقلیمی است

برای پل‌های بلند و عظیم، آسمان‌خراش‌های چشمگیر و حتی مسیر اطراف پارک محلی‌تان، سازندگان، بتن را دوست دارند و آن را به پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی در جهان تبدیل کرده‌اند. اما تولید سیمان مورد استفاده در بیشتر بتن ها هشت درصد از انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی را تشکیل می‌دهد. صنعت ساخت‌وساز به دنبال راه‌ حلی پاک‌تر است، به همین دلیل هم استارت ‌آپ‌ها و هم غول‌های تولیدی راه‌هایی را برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای توسعه می‌دهند، اما ماهیت مواد و نحوه ساخت آن به این معنی است که بتن بدون کربن ممکن است، امکان‌پذیر نباشد.

بتن از موادی مانند ماسه، سنگ و سنگدانه که توسط سیمانی به هم چسبانده می‌شوند که در دویست سال گذشته، به سیمان پرتلند معروف است که یک اختراع انگلیسی در گذشته بوده است. اما با این حال یک مشکل وجود دارد: برای تولید سیمان پرتلند، سنگ آهک را تا 1450 درجه سانتیگراد گرم می‌کنند که خود این کار یک واکنش شیمیایی را ایجاد می‌کند که یک مولکول دی اکسید کربن را از سنگ آهک جدا می‌کند که به آن کربنات کلسیم نیز می‌گویند. برانت واکلی، مدرس مهندسی شیمی در دانشگاه شفیلد، می‌گوید: «واکنش‌های شیمیایی ذاتی در این فرآیند مقادیر زیادی دی‌اکسید کربن آزاد می‌کند که هیچ راهی برای فرار از آن وجود ندارد». وی اضافه می‌کند که نیمی از انتشارات کربن دی اکسید حاصل از تولید سیمان از این فرآیند ناشی می‌شود. به ازای هر مولکول سنگ آهک که برای ساخت سیمان پرتلند استفاده می‌شود، یک مولکول دی اکسید کربن آزاد می شود.

 

پل بتنی

 

یک راه حل برای رفع این مشکل اضافه کردن مواد مکملی مانند سرباره حاصل از تولید فولاد، خاکستر بادی بدست امده از نیروگاه‌های زغال سنگ، دود سیلیس، خاک چینی و سایر ضایعات صنعتی است. فرآیند استفاده از این مکمل‌ها باعث می‌شود که از حجم زباله‌های تولید شده کاسته شود و به نوعی این مواد وارد چرخه ی بازیافت شود. با این کار سیمان کمتری مورد استفاده قرار می‌گیرد و انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا نصف کاهش می‌دهد.

 سیمان را می‌توان بدون سنگ آهک و با کمک جایگزین‌هایی مانند ژئوپلیمرها و سولفوآلومینات کلسیم تولید کرد، با این حال مولکول کربن مضر از بین نمی‌رود، کوین پین، استاد دانشگاه باث، می‌گوید به دلیل عدم وجود مقدار کافی از این مواد در سراسر دنیا نمی‌توان در مقیاسی که در حال حاضر به آن نیاز داریم، سیمان تولید کرد. به علاوه، تغییر سیستم های تولید بر اساس پایه این مواد اولیه بسیار گران است، به این معنی که جایگزینی این مواد با سنگ آهک کند پیش می‌رود.

 

کارخانه تولید بتن

 

این بدان معناست که ما هنوز نمی‌توانیم (اگر نخواهیم بگوییم که هرگز نمی‌توانیم) سیمان پرتلند را به طور کامل حذف کنیم، اما راه‌های دیگری برای کاهش تاثیر آن وجود دارد. استارتاپ کانادایی CarbonCure Technologies دی اکسید کربن را در حین مخلوط کردن به داخل بتن تزریق می‌کند، این کار نه تنها گاز را به دام می‌اندازد بلکه حجم سیمان مورد نیاز را کاهش می‌دهد.

 دِن فورگرون، معاون مهندسی سازه های ساختمانی می‌گوید: پس از تزریق، CO۲ از نظر شیمیایی به یک ماده معدنی تبدیل می‌شود که به طور دائم CO۲ را از بین می‌برد و در واقع مقاومت فشاری بتن را بهبود می‌بخشد این شرکت می‌گوید که این تکنیک تا شش درصد انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد و در ساخت یک ساختمان متوسط، ۱۲۵ تن CO۲ صرفه‌جویی می‌کند.

لوئیجی دی سارنو، از گروه زیرسازه‌های مقاوم و پایدار در دانشگاه لیورپول، استدلال می‌کند که طراحی هوشمندانه می‌تواند نیاز به تعمیر و نگهداری و جایگزینی بتن در ساختمان‌ها، پل‌ها و زیرساخت‌های زیر ‌آب مانند دیوارهای ضد سیل را کاهش دهد و به کاهش کربن کمک کند.

بتن خود ترمیم شونده آقای دی سارنو که بایوکوروالز (BIOCOREWALLS) نام دارد، با استفاده از باکتری‌هایی که در تماس با آب، سنگ آهک تولید می‌کنند، ترک‌ها را ترمیم می‌کند و عمر زیرساخت های ساخته شده با بتن را تا 30 درصد افزایش می‌دهد. 

 

سازه های بتنی بلند

 

تغییر جزئی دستور العمل ها، استفاده از جایگزین‌های سیمانی، بهره گیری از فناوری تزریق کربن و بتن های خود ترمیم شونده همگی به ما در کاهش تولید کربن کمک خواهند کرد، اما کاهش استفاده از بتن در وهلۀ اول می تواند ساده ترین راه برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای باشد. اگرچه پل‌ها، آسمان‌خراش‌ها و نیروگاه‌های هسته‌ای به بتن نیاز دارند، اما چرا ما از این ماده مهندسی برای ساخت مسیرهای پیاده‌روی یا دیوارهای غیر ضروری استفاده می‌کنیم؟ برانت واکلی می‌گوید: «اگر ما استفاده از بتن را بهینه کنیم، پایداری آن را بهبود می‌بخشیم، زیرا با این کار عملکرد و کارایی آن را تلف نمیکنیم (بیهوده در جاهایی که لازم نیست استفاده نمی کنیم) و این باعث می‌شود انتشار دی‌اکسید کربنی را که ضروری نیست، ایجاد نگردد.


باتوجه به معاهده‌ی پاریس که اساس آن بر مبنای گرمایش جهانی کره‌ی زمین با کاهش گازهای گلخانه‌ای است و ایران با امضای این معاهده به آن پایبند شده همچنان در رتبه‌ی سوم تولید گازهای گلخانه ای در جهان قرار دارد. استفاده‌ی اصولی و بهینه از بتن در ساخت‌و‌سازها می تواند تاثیر چشمگیری در تولید کربن دی اکسید داشته باشد. همچنین تولید بتن رابطه‌ی مستقیم با منابع ابی دارد. با نگاه بر اینکه کشور ما در شرایط بحرانی از نظر ذخایر آبی قرار دارد می‌تواند در این زمینه نیز صرفه جویی کرد.


بانک مقالات ایران سیب

 

بیشتر بخوانید:

 


تعداد بازدیدها: 194

نظر کاربران

نظرتان را با ما در میان بگذارید

ایران سیب

ایران سیب بزرگترین مرجع اطلاعات احداث، بستری مناسب برای ارتباط تخصصی بین کارفرمایان و پیمانکاران

ارتباط با ما

تهران، پیروزی، نرسیده به تقاطع کریمشاهیان، پلاک 200

021-77754099
09120390205


خبرنامه

در خبرنامه هفتگی ما مشترک شوید و با ما در ارتباط باشید.

نمایش فرم خبرنامه
آمار بازدید
امروز:3306
دیروز:3854
هفته:22152
ماه:111500
سال:547882