مهندسان خلاق دانشگاه جنوب استرالیا (UniSA)، با کشف روشی نوین برای تولید بتن از لجن پسماند تصفیه آب (WTS)، تحولی عظیم در صنعت ساخت‌وساز پایدار ایجاد کرده‌اند. این ماده جدید، نه تنها بیش از ۵۰ درصد قوی‌تر از سیمان معمولی است، بلکه مقاومت بی‌سابقه‌ای در برابر خوردگی اسیدی و میکروبی از خود نشان می‌دهد. این دستاورد می‌تواند زیرساخت‌های حیاتی مانند لوله‌های فاضلاب را متحول کند و سالانه میلیاردها دلار در هزینه‌های نگهداری صرفه‌جویی به همراه داشته باشد.
راه‌حلی برای چالش خوردگی بتن در فاضلاب
بتن، به دلیل دسترسی آسان، هزینه مناسب و استحکام بالا، ماده‌ای پرکاربرد در ساخت لوله‌های فاضلاب است. با این حال، بزرگترین ضعف آن، حساسیت شدید به خوردگی اسیدی و میکروبی است که ناشی از محیط خورنده فاضلاب‌هاست. این پدیده، مستلزم تعمیرات و نگهداری مداوم است که سالانه هزینه‌ای سرسام‌آور، نزدیک به ۷۰ میلیارد دلار، به اقتصاد جهانی تحمیل می‌کند.
پژوهشگران UniSA با ارزیابی اثربخشی “مواد فعال‌شده با قلیا” (AAMs) نشان داده‌اند که این مواد می‌توانند راه‌حلی انقلابی برای این مشکل ارائه دهند. نتایج شگفت‌انگیز این تحقیق حاکی از آن است که نمونه‌های بتن حاوی ۲۰ تا ۴۰ درصد لجن WTS، توانستند بیش از ۵۰ درصد مقاومت فشاری خود را حفظ کنند. علاوه بر این، این ماده جدید، نفوذ باکتری‌های اکسیدکننده گوگرد را محدود کرده و سرعت تخریب ناشی از کاهش اسید را به طور چشمگیری کاهش داد.
مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی بی‌نظیر
ویوی دوان، یکی از پژوهشگران این پروژه، تاکید می‌کند که این نوآوری یک مزیت عمده دیگر نیز دارد: یافتن کاربردی مقرون‌به‌صرفه و زیست‌محیطی برای پسماند تصفیه آب. لجن WTS به طور سنتی در محل‌های دفن زباله انباشته می‌شود که پیامدهای زیست‌محیطی نامطلوبی دارد؛ نه تنها فضای مورد نیاز برای دفن زباله را اشغال می‌کند، بلکه با انتشار گاز دی‌اکسید کربن ناشی از حمل و نقل، به آلودگی هوا نیز کمک می‌کند.
پروفسور یان ژوگه، سرپرست این پژوهش، بیان داشت: “یافته‌ها نشان می‌دهند که استفاده از ۲۰ تا ۴۰ درصد لجن حاصل از تصفیه آب، آن را به گزینه‌ای امیدوارکننده برای استفاده در لوله‌های فاضلاب تبدیل می‌کند.” او افزود: “این کار پتانسیل افزایش طول عمر لوله‌های فاضلاب، کاهش هزینه‌های نگهداری و ترویج استفاده مجدد از محصولات جانبی تصفیه آب را دارد و در نتیجه به اقتصاد چرخشی کمک می‌کند.”
این دستاورد، گامی مهم در جهت کاهش ردپای کربن صنعت ساخت‌وساز است. صنعت ساخت‌وساز به عنوان یکی از بزرگترین تولیدکنندگان گازهای گلخانه‌ای در جهان شناخته می‌شود. با کاهش نیاز به سیمان سنتی که فرآیند تولید آن پرمصرف و آلاینده است، می‌توان به کاهش قابل توجه انتشار کربن کمک کرد.
آینده‌ای پایدار با بتن سبز
این پژوهش که نتایج آن در “Journal of Building Engineering” به چاپ رسیده است، دریچه‌ای جدید به سوی آینده‌ای پایدارتر در صنعت ساخت‌وساز می‌گشاید. بتن ساخته شده از لجن پسماند آب، نه تنها به پایداری زیرساخت‌ها کمک می‌کند، بلکه راهکاری هوشمندانه برای مدیریت پسماند و کاهش اثرات زیست‌محیطی ارائه می‌دهد. آیا این فناوری می‌تواند به طور گسترده در سراسر جهان به کار گرفته شود و صنعت ساخت‌وساز را به سمت رویکردهای سبزتر سوق دهد؟