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.

Konuyla ilgili açıklamasında, yapıların deprem yönetmenliklerine uygun ve kaliteli malzemelerden üretilmesi gerektiğinin altını çizen Türkiye Çimento Müstahsilleri Birliği (TÇMB) Başkanı Dr. Tamer Saka, “Deprem kuşağında yer alan Türkiye’de hem inşaatı yapanlar hem de konut alanlar için ‘kalite ve güvenlik’ unsuru öncelikli oluyor.Bu bilinçle yapılarımızı inşa ederken güvenli tasarım ve yapım teknikleri uygulanmalı ve beton kalitesine dikkat edilmeli. Müteahhitlerimize standartlarına uygun yapı malzemeleri kullanmalarını; tüketicilerin de konut alırken yapı malzemeleri kalitesi hakkında mutlaka bilgi edinmelerini öneriyoruz” şeklinde konuştu. Ayrıca yapılarımızı inşa ederken güvenli tasarım ve yapım teknikleri uygulanması ve beton kalitesine dikkat edilmesi gerektiğini belirtti.

Beton aslında güvenli ve ekonomiktir…

Betonarme binaların güvenli ve ekonomik yapılar olduğunu vurgulayan Saka, “Bina yapımında kullanılan tüm malzemeler, güvenli bina tasarımı ve yapım teknikleri konut alırken ön plana çıkmalıdır. Bu nedenle yapılarımızı inşa ederken güvenli tasarım ve yapım teknikleri uygulanmalı ve beton kalitesine dikkat edilmeli. 24 Ocak Cuma günü Elazığ’da yaşadığımız depremde şuana kadar 41 vatandaşımızı kaybettik, yüzlerce kişi de yaralandı. Hayatını kaybedenlere Allah’tan rahmet, yaralananlara da acil şifalar diliyoruz. Can ve mal kaybının artmamasını temenni ediyoruz. Bu vahim olayın tekrar yaşanmaması için yapılarda kaliteli beton kullanılması gerektiğini önemle vurguluyoruz.” dedi.

24 Ocak Cuma günü Elazığ’ın Sivrice ilçesinde meydana gelen 6,8 büyüklüğündeki depremde 41 kişi hayatını kaybetti, yüzlerce kişi yaralandı. İlk tespitlere göre; 87 bina yıkılırken, 1287 bina ağır hasar aldı, 56 bina orta ve 876 bina az hasar gördü.

İnşaat sektörüne nano teknoloji geliyor

Vefa’nın inşaat sektörü için dünyada ses getirecek ürünlerle ilgili çalışmalarının devam ettiğini ifade eden Orhan Güner, gelecekte nano teknolojilerin yapı sistemlerinde de uygulanacağını vurguladı. Buna örnek olarak kişiye özel üretilecek evleri gösteren Güner, hasta ya da yaşlı insanlara özel ev tasarıları yapılabileceğini anlattı. Bu sayede akıllı evler ve akıllı yaşam alanları üretileceğini, devamında da akıllı şehirler planlanabileceğini dile getirdi.

‘Yapı malzemeleri de özelleşiyor’

İnşaat ve bina teknolojisinin global ölçekte hızla geliştiğini anlatan Orhan Güner, geleneksel binaların son dönemde yeni tekniklerin ortaya çıkmasıyla değişim gösterdiğini anlattı. Bu sebeple yapı elemanlarının da özelleşmeye başladığını vurgulayan Güner, bu gelişmenin de beraberinde akıllı ya da ileri malzemeler diye tanımlanan ortaya çıkmasını sağladığını dile getirdi. Akıllı malzemelerin önümüzdeki dönemlerde daha çok yaygınlaşacağı tahminini ifade eden Güner, böylece hem yaşam alanlarında hem de maliyetler de tasarruf sağlanabileceğini vurguladı.