کشف ماده ساختمانی «کربن منفی» توسط محقق ایرانی؛ انقلابی در صنعت بتن

فناوری و فرآیند تولید مصالح آنزیمی

این دستاورد توسط یک گروه پژوهشی به سرپرستی دکتر نیما رهبر، استاد برجسته و رئیس دانشکده مهندسی عمران، محیط زیست و معماری مؤسسه پلی‌تکنیک ووستر، حاصل شده است. تیم دکتر رهبر مصالح ساختمانی آنزیمی را با استفاده از آنزیمی مهندسی‌شده توسعه دادند که به تبدیل دی‌اکسید کربن به ذرات معدنی جامد کمک می‌کند.

برخلاف بتن سنتی که برای عمل‌آوری به دمای بالا و هفته‌ها زمان نیاز دارد، این ماده جدید تحت شرایط مساعد قرار گرفته و ذرات آن به یکدیگر متصل می‌شوند؛ فرآیندی که ماده حاصل را قادر می‌سازد تا در عرض چند ساعت به شکل‌های سازه‌ای قالب‌گیری شود. این مصالح از طریق یک فرآیند کم‌انرژی و الهام‌گرفته از زیست‌بوم تولید می‌شوند.

دکتر رهبر در این باره اظهار داشت: «بتن پرکاربردترین مصالح ساختمانی روی زمین است و تولید آن تقریباً هشت درصد از انتشار جهانی دی‌اکسید کربن را تشکیل می‌دهد. آنچه گروه ما ساخته، یک جایگزین عملی و مقیاس‌پذیر است که نه تنها انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد، بلکه کربن را نیز جذب می‌کند.»

مزایای کلیدی نسبت به بتن سنتی

مصالح ساختمانی آنزیمی به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، می‌توانند ساخت‌وساز پایدار را متحول کنند. این مزایا شامل موارد زیر است:

• کربن منفی: این ماده کربن را جذب می‌کند و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد.
• سرعت ساخت بالا: قابلیت پخت سریع و قالب‌گیری در عرض چند ساعت.
• دوام و مقاومت: مصالحی قوی، بادوام و با مقاومت قابل تنظیم هستند.
• قابلیت بازیافت و تعمیر: قابلیت تعمیر این مصالح می‌تواند هزینه‌های ساخت‌وساز در بلندمدت را کاهش داده و حجم مواد ارسالی به محل‌های دفن زباله را به شدت کم کند.

کاربردها و تأثیرات جهانی

پخت سریع و دوام این مصالح، آن‌ها را برای کاربردهای دنیای واقعی مانند سقف، پنل‌های دیواری و اجزای مدولار ساختمان امیدوارکننده می‌کند. این نوآوری دارای ارزش بالقوه برای صنایع گوناگون است، از جمله:

• مسکن مقرون‌به‌صرفه: به دلیل سرعت و کاهش هزینه‌های بلندمدت.
• ساخت‌وساز مقاوم در برابر آب و هوا.
• امدادرسانی در برابر بلایای طبیعی: مصالح ساختمانی سبک و سریع تولیدشده می‌توانند به تلاش‌های بازسازی سرعت ببخشند.

دکتر رهبر افزود: «اگر حتی بخشی از ساخت‌وساز جهانی به سمت مصالح کربن منفی مانند مصالح ساختمانی آنزیمی تغییر کند، تأثیر آن می‌تواند بسیار زیاد باشد.» تولید این مصالح با ورودی‌های بیولوژیکی کم‌مصرف و تجدیدپذیر، کاملاً با اهداف جهانی برای زیرساخت‌های کربن خنثی و تولید چرخشی همسو است. این پژوهش مهم در مجله علمی «Matter» به چاپ رسیده است.