فرمول جادویی برای سازههای جدید
تاریخ ارسال :يكشنبه، 16 خرداد ماه، 1389
نوسينده : admin
سیمان یكی از ستونهای اصلی صنعت ساختمانسازی در گوشه و كنار دنیا به شمار میآید. این محصول صنعتی از آنچنان اهمیتی برخوردار است كه در بازارهای جهانی سهم قابل توجهی از مبادلات تجاری را به خود اختصاص داده است، اما همین اهمیت استراتژیك موجب شده تا كشورهایی كه ظرفیت قابل توجهی در تولید آن دارند، به تولید گسترده و البته مملو از خطرات زیستمحیطی این محصول پایهای روی آورند. به عنوان مثال سیمان پرتلند كه نسخه شناخته شده این محصول صنعتی به شمار میآید، مملو از تركیبات كربنی است كه برای محیط زیست تبعات منفی زیادی به همراه دارد. در دهههای گذشته تولید انبوه سیمان با تولید انبوهی از آلایندههای زیست محیطی همراه بوده است تا آنجا كه حامیان محیط زیست شرایط فعلی را بسیار خطرناك عنوان میكنند. این هشدارها موجب شده تا در سالهای گذشته فناوریهای نوین و بخصوص فناوری سبز وارد این عرصه صنعتی شود و پروژههایی با عنوان تولید سیمان سبز آغاز شود. به تازگی گروهی از محققان دانشگاه MIT فرمول جدیدی برای تولید سیمان ارائه كردهاند كه پیشبینی میشود به زودی به عنوان فرمول نهایی تولید این محصولات در بسیاری از كارخانجات سراسر جهان به كار گرفته شود. این محصول فناورانه كه از آن به عنوان سیمان سبز یاد میشود ازجمله تازهترین مظاهر بهكارگیری فناوریهای نوین در صنایع ساختمانسازی به شمار میآید.
تولید سیمان یكی از پیچیدهترین و سختترین فرآیندها در تولید محصولات مورد نیاز برای ساختمانسازی به شمار میآید. در این فرآیند سیمانی تولید میشود كه هدف اصلی بهكارگیری آن در صنعت بتنسازی است. برای تولید سیمان آهك كوبیده و نرم شده به همراه خاك رس و شن در دمای قابل توجه 1450 درجه سانتیگراد حرارت داده میشوند، اما برای تامین چنین دمایی راهی نیست جز این كه از سوختهایی نظیر ذغالسنگ یا گاز طبیعی استفاده شود. این فرآیند منجر به تولید حجم قابل توجهی گاز گلخانهای دیاكسیدكربن میشود. مطالعات زیادی درخصوص نسبت گاز دیاكسیدكربن آزاد شده به ازای میزان مشخصی از سیمان تولید شده انجام شده است كه نشان میدهند تولید یك تن سیمانی كه از آن به عنوان سیمان پرتلند یاد میشود با آزادسازی 650 تا 920 كیلوگرم گاز دیاكسیدكربن همراه است. این یك نسبت نگرانكننده است كه از سالیان گذشته حامیان محیط زیست را بر آن داشته تا هشدارهای لازم درخصوص آینده زمین را ارائه كنند. براساس همین مطالعات در سال 2009 حدود 8/2 میلیارد تن سیمان در سراسر جهان تولید شده است كه نتیجهای جز سهم 5 درصدی در تولید جهانی گاز گلخانهای دیاكسیدكربن نداشته است.
نیكولاس ولاساپولوس، از دانشمندان شناختهشدهای است كه در تلاش است نوعی سیمان جدید تولید كند كه در آن خبری از تولید این همه آلاینده زیستمحیطی نباشد. وی برای این منظور استراتژی جالب توجهی را به كار گرفته است كه در آن سیمان تولید شده از قابلیت جالب توجهی درخصوص جذب مقادیر بالایی از دیاكسیدكربن هوا برخوردار باشد. وی معتقد است: درخصوص فرآیند تولید سیمان محدودیتهای زیادی وجود دارد كه به خاطر آنها حداقل فعلا نمیتوانیم تغییرات زیادی در فرآیند تولید سیمان ایجاد كنیم، اما با تكیه بر فناوریهای نوین این امكان وجود دارد كه محصولی تولید كنیم كه حجم قابل توجهی از همان گاز مخربی كه در حین تولید شدن آزاد شده است را جذب كند.
وی محاسبات مختلفی در این زمینه انجام داده است كه نشان میدهند سیمان جدید میتواند به ازای هر تن تولید محصول تا 100 كیلوگرم گاز گلخانهای دیاكسیدكربن را در خود به دام اندازد. این محقق پیش از این و زمانی كه در كالج سلطنتی لندن مشغول به تحصیل بوده فرمول جادویی تولید چنین سیمانی را كشف كرده بود. او میگوید: در محیطهای آزمایشگاهی تولید سیمان به وسیله تركیب اكسیدهای منیزیم و سیمان پرتلند را مورد بررسی قرار میدادم.
با این حال به طور اتفاقی متوجه اتفاق جالبتوجهی شد. ولاساپولوس متوجه شد زمانی كه آب را به تركیبات منیزیم اضافه میكند و در حالی كه هیچ تركیب سیمان پرتلندی نیز در میان نیست نیز میتوان سیمان بسیار محكمی تولید كرد كه در فرآیند تولید آن به تركیبات آهكی مملو از كربن نیست، اما بخش قابلتوجهی این فرمول جادویی تازه آغاز میشود.
ولاساپولوس در ادامه متوجه شد همزمان با سفت شدن تركیب جدید، دیاكسید كربن موجود در هوا با منیزیم به كار گرفته شده در تركیب سیمانی واكنش نشان داده و در نتیجه كربناتهایی تولید میشود كه همزمان با به دام افتادن گاز دیاكسید كربن سیمان مورد نظر نیز بشدت سفت میشود. این محقق كه هم اكنون با شركت تحقیقاتی موسوم به نواسم در حال همكاری است در حال بازبینی مجدد این فرمول جادویی است تا عملكرد مكانیكی محصول جدید از حیث استحكام و مقاوم بودن با سیمان شناخته شده پرتلند برابری كند. ولاساپولوس با امیدواری میگوید: در صورتی كه همه چیز به خوبی پیش رود تا یك سال آینده میتوان به ارائه فرمول نهایی و بازبینی شده این سیمان جدید امیدوار بود و البته آن زمان است كه باید منتظر ایجاد تحولاتی بنیادین در صنایع جهانی تولید سیمان بود.
البته وی درحالی به تلاشهای تحقیقاتی خود ادامه میدهد كه شركتهای دیگری نیز در گوشه و كنار دنیا به انجام پروژههای مشابه برای تولید سیمان و بتن سبز روی آوردهاند. هدف نهایی تمامی محققانی كه در این شركتهای تحقیقاتی حضور دارند تنها یك چیز است؛ تولید سیمانی سبز كه كمتر ردپایی از كربن در آن دیده شود. شركت تحقیقاتی كارلا در لسآنجلس نیز ازجمله این شركتهاست كه با سرمایهگذاری كلان 50 میلیون دلاری وارد این عرصه جذاب علمی ـ تجاری شده است. البته استراتژیهایی كه هریك از این شركتها در زمینه تولید و به كارگیری سیمان سبز به كار میگیرند متفاوت از یكدیگر است. به عنوان مثال و برخلاف آنچه كه ولاساپولوس انجام میدهد، محققان شركت كارلا سیمانهای سبز جدید خود را با سیمان كرندار پرتلند مخلوط میكنند.
نگرانی كه در تمامی این پروژهها دیده میشود ضریب موفقیت تبدیل شدن این ایدهها به خط تولید تجاری است. ولاساپولوس برای این كه فناوری جدید خود را به مرحله تولید انبوه و تجاری برساند همه چیز را به سال 2011 موكول كرده است. وی در نظر دارد كار خود را با یكی از شركتهای شناخته شده ساختمانسازی در انگلیس آغاز كند. او در نظر دارد با همكاری این شركت و كمك
5/1 میلیون دلاری از جامعه سلطنتی انگلیس و مراكز تحقیقاتی دیگر نخستین كارخانه تولید سیمان سبز خود را در این كشور بنا كند. او میگوید: تنها باید چند سال دیگر صبر كرد، زمانی كه شركتهای كوچك و بزرگ ساختمانسازی كه راهی جز تطبیق خود با فناوریهای نوین ندارند بتدریج به سراغ این نوع محصولات جدید میآیند آنگاه است كه تغییر بزرگ در صنعت ساختمانسازی دنیا آغاز شده است. این محقق و محققانی همچون وی معتقدند باید بتدریج با سیمان پرتلند مملو از كربن خداحافظی كرد البته آنها به این نكته نیز اعتراف میكنند كه نمیتوانند شرایط را به یكباره تغییر داد.
مهدی پیرگزی
کلمات کليدي بتن سبز سیمان سبز سازه سبز
ارسال شده در مورخه : يكشنبه، 16 خرداد ماه، 1389 توسط
admin 
