Fotoğraf: Alexander Abero

Norveçli Araştırmacılar Bakteri Bazlı Çimento Geliştirdi

Beton dünya genelinde sudan sonra en çok kullanılan madde olup en önemli hammadesi bağlayıcı olarak kullanılan çimentodur. Bu kadar geniş ölçekte kullanılan bir malzeme olması betonu çevresel etkileri noktasında da kritik bir seviyeye taşımaktadır. Günümüzde beton üretimi dünyadaki insan kaynaklı toplam karbon ayak izinin yaklaşık %8’ini oluşturmakta ve bu oranın neredeyse tamamı çimento üretimi sırasındaki gaz salınımından kaynaklanmaktadır. Ölçekle ilgili yapılmış dikkat çeken bir benzetmeye göre; çimento bir ülke olsaydı,  CO2 salınımında Çin ve Amerika’nın arkasından üçüncü sırada yer alacaktı.

Hal böyle olunca çimento üretiminde yeni teknolojilerin geliştirilmesi veya alternatif malzemelerin bulunması küresel iklim krizinin etkilerinin nötralize edilebilmesi açısından önem taşımaktadır. Bu motivasyonla yola çıkan Norveçli araştırmacılar, bakteri bazlı üretim metoduyla CO2 salınımını %80’e kadar azaltabilen BioZEment’i geliştirdiler.

Geleneksel Çimento Üretimi

Çimento belki de modern zamanın en ilkel malzemelerinden biri olarak sayılabilir. Üretim prensibi, çimentonun iki önemli hammadesi kireçtaşı (CaCO3) ve kumun yüksek sıcaklıklarda (1450 ⁰C) ısıtılarak karışımda bağlayıcı özellik gösteren ara maddelerin oluşturulması prensibine dayanıyor. Yüksek ısı kaynaklı çözünme sırasında kireçtaşı kaynaklı yüksek oranda CO2 salınımı gerçekleşiyor. CO2 gazının üretim sırasında ara ürün olarak oluşması yanında, yüksek sıcaklıklara ulaşılabilmesi için büyük ölçüde fosil yakıt kaynaklı elektrik enerjisi kullanımı da dolaylı yoldan küresel ısınmaya etki ediyor.

Elektrik Enerjisi Yerine Bakteri Kullanımı

Norveçli araştırmacıların geliştirdiği yöntemde, kireçtaşı ve kum karışımı ısı yerine bakterilerin metabolik faaliyetleri ile tepkimeye sokuluyor. Çalışmada kullanılan bakteriler, Verdal’daki taşocağı çevresinde keşfedilmiş ve kireçtaşının katalize edilmesinde önemli bir rol oynadıkları tespit edilmiş. Çeşitli asitlerin üretilmesine neden olan bakteri faaliyetleri kireçtaşını kalsiyum iyonlarına ve karbonata dönüştürerek CO2 oluşumunu engelliyor.

Üretimin ikinci aşamasında, farklı bir tür bakteri ile karıştırılan kumun üzerine katalize edilmiş kireçtaşı ile birlikte üre ilave ediliyor. Buradaki bakteriler ürenin ayrışmasına yardımcı olarak karışımın asitlik seviyesini düşürüyor, böylece bağlayıcı görevi gören kalsiyum karbonat kristalleri elde ediliyor. Yöntemin tamamı yeni bir teknoloji olmamasına karşın, kullanılan bakteriler ve çimentoya uygulanmasıyla birçok kullanım alanına kıyasla çok daha az miktarda üre kullanımı gerektriyor. En önemlisi de çimentoya uygulanabilirliği ile amaca hizmet ederek karbon salınımını büyük ölçüde minimize ediyor.

Geleceğin Teknolojisi Doğa Dostu Çimento

Araştırmacılar şuanki aşamada çimentonun bu haliyle bir binanın tamamında kullanılamayacağını, ancak elde edilen sonuçların büyük ölçüde sürdürülebilir kentler anlayışına pratik katkı sağlayacağını ifade ediyorlar. Henüz sadece tuğla formuna getirilen malzemenin gelecekte farklı kullanım alanları bulması da muhtemel. Birçok yeni teknolojide olduğu gibi, maliyetin düşürülmesi de araştırmacaların üzerinde durduğu bir diğer konu. BioZEment’in şuanki üretim maliyeti, geleneksel bir tuğlanın üretim maliyetinden %10 daha fazla.  

Kaynak: partner.sciencenorway.no

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Bunlara da bakın