در یک پیشرفت چشمگیر در حوزه مهندسی مواد و ساخت‌وساز پایدار، محققان دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) در سنگاپور روشی انقلابی برای تولید بتن سه‌بعدی ابداع کرده‌اند. این نوآوری تنها به کاهش اثرات زیست‌محیطی بتن نمی‌انجامد، بلکه آن را به یک ابزار فعال برای جذب دی‌اکسید کربن (CO₂) از اتمسفر تبدیل می‌کند. این رویکرد جدید، که به تزریق مستقیم CO₂ به مخلوط بتن در طول فرایند چاپ سه‌بعدی متکی است، نویدبخش آینده‌ای است که در آن سازه‌های شهری می‌توانند به جای افزایش آلودگی، به پاکسازی محیط زیست کمک کنند.
فناوری بتن کربن‌گیر: روشی نوین برای مهار دی‌اکسید کربن
بتن، به عنوان دومین ماده پرمصرف در جهان، سهم عمده‌ای در انتشار گازهای گلخانه‌ای دارد، به طوری که حدود ۸ درصد از کل انتشار جهانی CO₂ مستقیماً به فرایند تولید آن بازمی‌گردد. این آمار نشان‌دهنده لزوم مبرم یافتن جایگزین‌ها یا روش‌های تولید پایدارتر است. پژوهشگران NTU با تکیه بر یک اصل علمی ساده اما قدرتمند، این چالش را به فرصت تبدیل کرده‌اند: دی‌اکسید کربن در تماس با ترکیبات خاصی در بتن واکنش می‌دهد و با تشکیل کربنات کلسیم (همان سنگ آهک) در ساختار ماده به دام می‌افتد. این فرایند که به آن "کربناتاسیون" می‌گویند، نه تنها CO₂ را پایدار می‌کند، بلکه مقاومت فشاری بتن را نیز افزایش می‌دهد. این تکنیک، بتن را از یک منبع انتشار کربن به یک "جذب‌کننده فعال کربن" تبدیل می‌کند، رویکردی که می‌تواند پارادایم ساخت‌وساز را دگرگون سازد.
بتن کربن‌گیر؛ راه حلی سبز با مزایای فنی بی‌نظیر
فراتر از مزیت کلیدی جذب کربن، این روش چاپ سه‌بعدی بتن کربن‌گیر، بهبودهای قابل توجهی در خواص مکانیکی و عملکردی بتن ایجاد می‌کند. از جمله مزایای برجسته این فناوری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
افزایش مقاومت و دوام: بتن تولیدشده با این روش، مقاومت فشاری بالاتری از خود نشان می‌دهد که به معنای نیاز به مواد کمتر برای دستیابی به استحکام مشابه و افزایش طول عمر سازه‌ها است.
سرعت بیشتر در ساخت: استفاده از چاپ سه‌بعدی امکان ساخت سریع‌تر و کارآمدتر سازه‌ها را فراهم می‌آورد. این ویژگی به ویژه در پروژه‌های بزرگ و زیرساختی که زمان نقش حیاتی دارد، حائز اهمیت است.
کاهش مصرف منابع: با توجه به مقاومت بیشتر و سرعت تولید بالاتر، این فناوری می‌تواند به کاهش کلی مصرف مواد اولیه و نیروی انسانی در پروژه‌های ساختمانی کمک کند.
این رویکرد نه تنها بار اقلیمی ناشی از ساخت‌وساز را کاهش می‌دهد، بلکه می‌تواند به معماری‌ای منجر شود که به طور فعال به بهبود کیفیت محیط زیست کمک می‌کند. تصور کنید پل‌ها، برج‌ها یا ستون‌هایی که نه تنها مقاوم و زیبا هستند، بلکه دی‌اکسید کربن را از هوای شهر جذب می‌کنند. این دقیقا همان چیزی است که بتن کربن‌گیر سه‌بعدی وعده می‌دهد: تبدیل زیرساخت‌های ما به ریه‌هایی برای شهر.
چالش‌های پذیرش و آینده چشم‌انداز بتن کربن‌گیر
با وجود هیجان‌انگیز بودن این پیشرفت‌ها، صنعت ساخت‌وساز همواره یکی از محافظه‌کارترین صنایع در پذیرش فناوری‌های جدید بوده است. در حالی که سایر صنایع با سرعت نور در حال دیجیتالی شدن هستند، تولید بتن همچنان به روش‌های سنتی و انرژی‌بر قرن بیستم وابسته است. بحران اقلیمی کنونی اما نیازمند راه‌حل‌های سریع، مقیاس‌پذیر و قابل اجرا است که از این رخوت خارج شود.
تیم تحقیقاتی NTU در حال حاضر روی مدل‌هایی کار می‌کنند که بتوانند به جای CO₂ خالص، از گازهای خروجی صنعتی (که حاوی غلظت بالایی از CO₂ هستند) برای فرایند کربن‌گیری استفاده کنند. این گام عملیاتی، پتانسیل تجاری‌سازی و مقیاس‌پذیری فناوری بتن کربن‌گیر را به شدت افزایش می‌دهد. با این حال، حتی این نوآوری‌های مهم نیز به تنهایی کافی نخواهند بود. برای ایجاد یک تغییر بنیادین در مقیاس جهانی، نیازمند تغییرات در سیاست‌گذاری، سرمایه‌گذاری‌های جسورانه و مهم‌تر از همه، تغییر دیدگاه هستیم. باید از خود بپرسیم: "چگونه می‌توانیم بتن را به نیرویی برای بهبود سیاره تبدیل کنیم؟" این تغییر نگرش، بتن را از یک "شخصیت منفی" در داستان اقلیم، به یک "قهرمان" تبدیل خواهد کرد.
نتیجه‌گیری
تولید بتن کربن‌گیر از طریق چاپ سه‌بعدی توسط دانشگاه NTU بیش از یک نوآوری مهندسی است؛ این گام بزرگی به سوی آینده‌ای پایدار و هوشمند در معماری و ساخت‌وساز است. این فناوری نشان می‌دهد که با ترکیب خلاقیت انسانی و دانش علمی، می‌توان چالش‌های زیست‌محیطی را به فرصت‌هایی برای پیشرفت تبدیل کرد. آینده‌ای که در آن سازه‌ها نه تنها پابرجا می‌مانند، بلکه به طور فعال محیط‌زیست را بهبود می‌بخشند، دیگر یک رؤیا نیست، بلکه با بتن کربن‌گیر در حال شکل‌گیری است.
مطالب مرتبط
- مرگ ناگهانی دانشجوی کارشناسی ارشد در خوابگاه دانشگاه شیراز جامعه دانشجویی را در بهت فرو برد
- اپل قاب‌های لمسی آیفون را برای تحولی در تعامل کاربران توسعه می‌دهد
- دردهای مفصلی در پاییز؛ کشف دلایل افزایش و راهکارهای جامع برای تسکین و پیشگیری
- ضرورت بازبینی اولویت‌ها در تئاتر ایران: چرا «شاهنامه» جایگزین «الیور توئیست» نمی‌شود؟
عادله نیک‌نژاد
او فارغ‌التحصیل رشته روزنامه‌نگاری با گرایش رسانه‌های دیجیتال است. فعالیت حرفه‌ای خود را در سال ۱۳۹۸ با یک وبلاگ شخصی در حوزه بازی‌های ویدیویی و محتوای آنلاین آغاز کرد. وی پس از کسب تجربه، به عنوان نویسنده در مجلات و وب‌سایت‌های سرگرمی مشغول به کار شد و در حال حاضر، دبیر بخش اخبار و محتوای دیجیتال در یک سایت معتبر سرگرمی است.