Ερευνητές του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Worcester (WPI) δημιούργησαν ένα νέο δομικό υλικό αρνητικό σε άνθρακα που θα μπορούσε να μεταμορφώσει τις βιώσιμες κατασκευές. Η ανακάλυψη του, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό υψηλής επίπτωσης Matter, περιγράφει λεπτομερώς την ανάπτυξη ενζυματικού δομικού υλικού (ESM), ενός ισχυρού, ανθεκτικού και ανακυκλώσιμου δομικού υλικού που παράγεται μέσω μιας διαδικασίας χαμηλής ενέργειας, εμπνευσμένης από τη βιοτεχνολογία.
Η δημιουργία του νέου οικοδομικού υλικού
Με επικεφαλής τη Nima Rahbar, διακεκριμένη καθηγήτρια της οικογένειας Ralph H. White και επικεφαλής του Τμήματος Πολιτικών, Περιβαλλοντικών και Αρχιτεκτονικών Μηχανικών, η ερευνητική ομάδα κατασκεύασε το ESM χρησιμοποιώντας ένα ένζυμο που βοηθά στη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε στερεά ορυκτά σωματίδια. Αυτά τα σωματίδια στη συνέχεια συνδέθηκαν μεταξύ τους και σκληρύνθηκαν υπό ήπιες συνθήκες, επιτρέποντας στο προκύπτον υλικό να διαμορφωθεί σε δομικές μορφές μέσα σε λίγες ώρες. Σε αντίθεση με το παραδοσιακό σκυρόδεμα, το οποίο απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες και εβδομάδες σκλήρυνσης, το ESM δημιουργείται γρήγορα και με δραματικά χαμηλότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
"Το σκυρόδεμα είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο δομικό υλικό στη Γη και η παραγωγή του αντιπροσωπεύει σχεδόν το 8% των παγκόσμιων εκπομπών CO2", δήλωσε ο Rahbar. «Αυτό που έχει αναπτύξει η ομάδα μας είναι μια πρακτική, κλιμακούμενη εναλλακτική λύση που δεν μειώνει μόνο τις εκπομπές — στην πραγματικότητα δεσμεύει άνθρακα. Η παραγωγή ενός μόνο κυβικού μέτρου ESM δεσμεύει περισσότερα από 6 κιλά CO2, σε σύγκριση με τα 330 κιλά που εκπέμπονται από το συμβατικό σκυρόδεμα».
Τα χαρακτηριστικά του νέου υλικού
Η ταχεία σκλήρυνση, η ρυθμιζόμενη αντοχή και η ανακυκλωσιμότητα του ESM το καθιστούν ιδιαίτερα πολλά υποσχόμενο για εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο, όπως καταστρώματα στέγης, πάνελ τοίχου και αρθρωτά εξαρτήματα κτιρίων. Η δυνατότητα επισκευής του θα μπορούσε να μειώσει μακροπρόθεσμα το κόστος κατασκευής και να μειώσει δραστικά τον όγκο των υλικών που αποστέλλονται σε χώρους υγειονομικής ταφής κάθε χρόνο.
«Εάν έστω και ένα κλάσμα των παγκόσμιων κατασκευών στραφεί προς υλικά αρνητικά σε άνθρακα, όπως το ESM, ο αντίκτυπος θα μπορούσε να είναι τεράστιος», πρόσθεσε ο Rahbar.
Στροφή στην πράσινη οικοδομή
Αυτή η καινοτομία έχει πιθανή αξία για βιομηχανίες που κυμαίνονται από προσιτές κατοικίες και κατασκευές ανθεκτικές στο κλίμα έως την ανακούφιση από καταστροφές, όπου τα ελαφριά, γρήγορα παραγόμενα δομικά υλικά μπορούν να επιταχύνουν τις προσπάθειες ανοικοδόμησης. Επειδή το ESM παράγεται με χαμηλή ενέργεια και ανανεώσιμες βιολογικές εισροές, ευθυγραμμίζεται επίσης με τους παγκόσμιους στόχους για υποδομές με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα και κυκλική κατασκευή.
www.worldenergynews.gr
