نوآوری سیمانی با الهام از روم باستان: کاهش ۶۷ درصدی انتشار کربن

سیمان فلگو: الهام از پایداری روم باستان

این سیمان نوآورانه که «فلگو» (Phlego) نام‌گذاری شده است، با الهام از بتن‌های فوق‌العاده بادوام روم باستان و ساختار سنگ‌های مقاوم یافت‌شده در اعماق شهر پوتزولی ایتالیا، طراحی شده است. فلگو نه تنها جایگزینی پاک برای سیمان‌های رایج است، بلکه از پایداری و مقاومت بی‌نظیری نیز برخوردار است.

چالش‌های تولید سیمان مدرن

فرایند کنونی تولید سیمان، بر پایه حرارت دادن سنگ آهک برای تولید ماده‌ای به نام کلینکر استوار است. این فرایند به شدت ناکارآمد و آلاینده است. حرارت دیدن سنگ آهک در کوره‌های سوخت فسیلی، منجر به تجزیه شیمیایی آن به آهک و دی‌اکسید کربن می‌شود. این واکنش شیمیایی به تنهایی عامل تولید تقریباً دو سوم از گازهای گلخانه‌ای در صنعت سیمان است. علاوه بر این، حدود نیمی از جرم سنگ استخراج شده در این فرایند، به جای تبدیل شدن به محصول نهایی، به صورت گاز در جو هدر می‌رود.

راز پایداری بتن‌های رومی و نوآوری فلگو

دستاوردهای «تیزیانا وانوریو» نه از مدل‌سازی‌های کامپیوتری، بلکه از مطالعه دقیق سازه‌های باستانی همچون معبد پانتئون به دست آمده است. بتن‌های رومی به دلیل ماندگاری دو هزار ساله‌شان شهرت دارند، در حالی که بسیاری از پل‌های مدرن امروزی در کمتر از پنجاه سال دچار فرسودگی می‌شوند. مقاومت استثنایی بتن‌های رومی به استفاده از خاکستر آتشفشانی خاصی به نام «پوزولان» (Pozzolan) بازمی‌گردد.

این پژوهشگر یک دهه از عمر خود را صرف مطالعه روی نحوه شکل‌گیری صخره‌ها در اعماق زمین و سازوکار آن‌ها کرده است. او با استفاده از نوع خاصی از سنگ آذرین که کربن خود را به طور طبیعی بر اثر حرارت آتشفشان‌های باستانی از دست داده بود، راهی برای حذف کامل آلاینده‌ترین مرحله در تولید سیمان پیدا کرد.

مزایای سیمان فلگو

نتیجه این تحقیقات یک دهه‌ای، تولد سیمان فلگو است. هنگامی که ماده اولیه فلگو حرارت می‌بیند، دیگر دی‌اکسید کربنی در هوا آزاد نمی‌کند. در عوض، این ماده به محصولی با کارایی بالا تبدیل می‌شود که ساختار میکروسکوپی الیافی و مقاوم در برابر شکستگی موجود در پوسته زمین در منطقه ایتالیا را شبیه‌سازی می‌کند. در نتیجه، فلگو نه تنها پاک‌تر و کارآمدتر است، بلکه از مقاومت بسیار بیشتری نیز برخوردار است.

سازگاری و آینده سیمان فلگو

برخلاف بسیاری از راه‌حل‌های فناوری سبز که نیازمند سرمایه‌گذاری‌های میلیارد دلاری برای خرید تجهیزات جدید هستند، فلگو به گونه‌ای طراحی شده است که با سیستم‌ها و کوره‌های فعلی تولید سیمان کاملاً سازگار باشد. این محقق اکنون با حمایت دانشگاه استنفورد، در حال توسعه بیشتر این سیمان در مقیاس صنعتی است. آن‌ها کوره صنعتی خود را خریداری کرده‌اند و به دنبال کارآفرینانی هستند تا فلگو را به بازارهای جهانی عرضه کنند.