ყავის ნალექი, როგორც მომავლის სამშენებლო მასალა - მეცნიერების საინტერესო აღმოჩენა

ყავის ნალექი, რომელსაც ყოველდღიურად მილიონობით ადამიანი ნაგავში აგდებს, შესაძლოა სამშენებლო ინდუსტრიისთვის მნიშვნელოვან რესურსად იქცეს. ავსტრალიელმა მეცნიერებმა შეიმუშავეს მეთოდი, რომლის საშუალებითაც გამოყენებული ყავის ნარჩენებისგან მიღებულ მასალას ბეტონის სიმტკიცის გაზრდა შეუძლია.

კვლევის თანახმად, სპეციალურად დამუშავებული ყავის ნალექისგან მიღებული ბიონახშირის გამოყენებით ბეტონის სიმტკიცე შესაძლოა 30%-ით გაიზარდოს. ამასთან, ინოვაცია ორგანული ნარჩენების შემცირებასა და ბუნებრივი რესურსების დაზოგვასაც ემსახურება.

მსოფლიოში ყოველწლიურად დაახლოებით 10 მილიარდი კილოგრამი ყავის ნარჩენი წარმოიქმნება. მისი დიდი ნაწილი ნაგავსაყრელებზე ხვდება, სადაც ორგანული მასალის დაშლისას სათბურის აირები, მათ შორის მეთანი და ნახშირორჟანგი გამოიყოფა. მეცნიერები მიიჩნევენ, რომ ამ ნარჩენების ხელახლა გამოყენება გარემოზე უარყოფითი ზემოქმედების შემცირების ერთ-ერთი გზაა.

როგორ იქცევა ყავის ნალექი სამშენებლო მასალად?

ავსტრალიაში, RMIT-ის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ ყავის ნალექის ბეტონში პირდაპირ დამატება სასურველ შედეგს არ იძლევა. ორგანული ნარჩენების შემადგენლობაში არსებული ზოგიერთი ნივთიერება ცემენტის სტრუქტურას ასუსტებს და საბოლოო მასალის სიმტკიცეს ამცირებს.

პრობლემის გადასაჭრელად მეცნიერებმა ყავის ნარჩენების სპეციალური დამუშავების მეთოდი გამოიყენეს, რომელსაც პიროლიზი ეწოდება. ამ პროცესის დროს ნალექს ჟანგბადისგან იზოლირებულ გარემოში, დაახლოებით 350 გრადუს ცელსიუსზე აცხელებენ.

შედეგად მიიღება ფოროვანი, ნახშირბადით მდიდარი მასალა — ბიონახშირი, რომელიც ბეტონის შემადგენლობაში შეიძლება გამოიყენონ. კვლევამ აჩვენა, რომ დამუშავების შესაბამისი პირობების შერჩევა საბოლოო მასალის თვისებებისთვის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია. უფრო მაღალ, 500-გრადუსიან ტემპერატურაზე მიღებული ბიონახშირი იმავე სიმტკიცით არ გამოირჩეოდა. 

რატომ არის აღმოჩენა მნიშვნელოვანი?

სამშენებლო ინდუსტრია დიდი რაოდენობით ბუნებრივ რესურსს მოიხმარს. მათ შორისაა ქვიშა, რომლის მოპოვებაც მდინარის კალაპოტებიდან და ნაპირებიდან გარემოზე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს.

ყავის ნარჩენების გამოყენებამ შესაძლოა ერთდროულად ორი პრობლემა შეამციროს: ორგანული ნარჩენების ნაგავსაყრელებზე მოხვედრა და სამშენებლო მასალების წარმოებისთვის ბუნებრივი რესურსების მოხმარება.

ეს იდეა უკვე ლაბორატორიულ კვლევას გასცდა. 2024 წელს RMIT-ის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა და მაკედონ-რეინჯისის მუნიციპალურმა საბჭომ ავსტრალიის ქალაქ გისბორნში ექსპერიმენტული საფეხმავლო ბილიკი მოაწყვეს, რომლის ნაწილშიც ყავის ნარჩენებისგან მიღებული ბიონახშირის შემცველი ბეტონი გამოიყენეს.

იმავე წლის ბოლოს მსგავსი მასალა ვიქტორიის შტატში, პაკენჰემის საგზაო ინფრასტრუქტურის განახლების პროექტის ფარგლებში, საფეხმავლო ბილიკის მოსაწყობადაც გამოიყენეს. კონტრაქტორი კომპანიის შეფასებით, პროექტმა ნაგავსაყრელზე დაახლოებით 140 000 ფინჯანი ყავის ნალექის მოხვედრა თავიდან აიცილა და სამ ტონაზე მეტი ქვიშა დაზოგა. 

მიუხედავად იმედისმომცემი შედეგებისა, ტექნოლოგიას დამატებითი კვლევა და გამოცდა სჭირდება. მეცნიერები სწავლობენ, რამდენად გამძლეა ყავის ნარჩენებისგან მიღებული დანამატით დამზადებული ბეტონი ხანგრძლივი გამოყენებისას, როგორ უძლებს გაყინვა-ლღობის ციკლებს, წყლის შთანთქმასა და ცვეთას.

მკვლევრები ასევე მუშაობენ სხვა ორგანული ნარჩენებისგან ბიონახშირის მიღების შესაძლებლობაზე. თუ შემდგომი კვლევები მასალის გამძლეობასა და უსაფრთხოებას დაადასტურებს, ყავის ნალექი შესაძლოა მომავალში უფრო ეკოლოგიურად მდგრადი მშენებლობის ერთ-ერთ კომპონენტად იქცეს.