İnsan dışkısından yüzde 42 daha dayanıklı beton yapılıyor!

0

BEĞENDİM

ABONE OL

News

0

Dünyanın en yaygın yapı malzemelerinden biri olan beton, çimento üretiminin yüksek karbon emisyonları nedeniyle çevresel açıdan önemli bir sorun oluşturuyor. Hindistan’daki Manipal Üniversitesi’nden inşaat mühendisi Raghuvesh Tiwari ve ekibi ise hem betonun çevresel etkisini azaltabilecek hem de atık yönetimine alternatif sunabilecek sıra dışı bir yöntem üzerinde çalıştı.

Scientific Reports dergisinde yayımlanan araştırmada ekip, arıtma tesislerinden elde edilen insan dışkısı çamurunu yüksek sıcaklıkta işleyerek biyokömüre dönüştürdü ve bu malzemeyi beton üretiminde çimentonun bir bölümünün yerine kullandı.

Dışkı çamuru yüksek sıcaklıkta biyokömüre dönüştürüldü

Araştırmada kullanılan dışkı çamuru, oksijensiz ortamda 350 ila 450 derece Celsius sıcaklıkta ısıtıldı. Ardından elde edilen malzeme öğütülerek ince bir biyokömür tozuna dönüştürüldü.

Bilim insanları, bu malzemeyi çimentonun farklı oranlarda yerine kullanarak beton numunelerinin fiziksel ve mekanik özelliklerini inceledi.

Sonuçlar, biyokömür kullanım oranının betonun dayanıklılığı üzerinde belirleyici olduğunu ortaya koydu.

Çimentonun yüzde 5’inin biyokömürle değiştirilmesi, betonun büzülme, su emme ve gözeneklilik değerlerinde olumlu sonuçlar verdi. Bu oranda betonun mikroskobik yapısının daha yoğun ve sıkı hale geldiği görüldü.

En yüksek dayanım yüzde 10 kullanımda ortaya çıktı

Araştırmanın en dikkat çekici sonucu ise çimentonun yüzde 10’unun biyokömürle değiştirilmesiyle elde edildi.

91 günlük kürlenme sürecinin sonunda bu beton numunelerinin eğilme dayanımı yüzde 42, basınç dayanımı ise yüzde 21 arttı.

Böylece araştırmacılar, atık olarak değerlendirilen insan dışkısı çamurundan elde edilen biyokömürün belirli oranlarda betonun mekanik özelliklerini geliştirebileceğini ortaya koydu.

Ancak biyokömür miktarının artırılması aynı sonucu vermedi.

Çimentonun yüzde 15’inin biyokömürle değiştirilmesiyle optimum oran aşıldı. Beton sertleşmeye devam etse de yapıda mikro çatlakların ve daha zayıf bağların oluşması nedeniyle genel dayanıklılık geriledi.

Biyokömür betonun içindeki nemi koruyor

Araştırmacılara göre biyokömürün beton performansını artırmasında gözenekli yapısı önemli rol oynuyor.

Süngerimsi yapıdaki biyokömür, suyu bünyesinde tutarak betonun kürlenme sürecinde ihtiyaç duyduğu nemi kontrollü biçimde serbest bırakabiliyor. Bu durum, betonun iç yapısındaki bağların gelişmesine katkı sağlayabiliyor.

Biyokömürde bulunan silika içeriğinin de betonun dayanımında rol oynadığı değerlendiriliyor. Araştırmaya göre bu kimyasal yapı, beton içerisinde bağların güçlenmesine ve boşlukların daha iyi doldurulmasına katkı sağlayabiliyor.

Gerçek saha koşullarında daha fazla test gerekiyor

Araştırmadan elde edilen sonuçlar dikkat çekici olsa da yöntemin inşaat sektöründe yaygın biçimde kullanılabilmesi için daha kapsamlı testlere ihtiyaç bulunuyor.

Özellikle aşırı sıcaklık değişimleri, donma-çözülme döngüleri ve ağır metal sızıntısı gibi uzun vadeli saha koşullarının değerlendirilmesi gerekiyor.

Buna rağmen çalışma, iki önemli çevre sorununa aynı anda çözüm araması açısından dikkat çekiyor. Bir tarafta çimento üretiminin neden olduğu karbon emisyonlarını azaltma potansiyeli bulunurken, diğer tarafta arıtma tesislerinden çıkan insan dışkısı çamurunun değerlendirilmesi hedefleniyor.

Araştırmanın ortaya koyduğu sonuçlar, doğru oranda kullanıldığında insan atığından elde edilen biyokömürün gelecekte daha sürdürülebilir ve dayanıklı beton üretiminde alternatif bir hammadde olarak değerlendirilebileceğine işaret ediyor.