İnşaatta Karbon Emisyonu Azaltan Yeni Malzeme

Nüshet Çamuşoğlu / nushet@ekoyapidergisi.org
Northwestern Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, hem beton üretiminde kullanılabilecek hem de atmosferdeki karbondioksiti depolayabilen “karbon-negatif” yapay bir kum geliştirdi. İnşaat mühendisi Alessandro Rotta Loria liderliğindeki ekip, bu çevreci malzemeyi küresel çimento üreticisi Cemex ile birlikte geliştirdi.

Geleneksel kum çıkarımına sürdürülebilir alternatif
Geleneksel kum çıkarımı, nehir yataklarının kazılmasıyla gerçekleşiyor ve bu süreç hem ekosistemleri tahrip ediyor hem de yüksek karbon emisyonlarına yol açıyor. Sucul yaşam alanlarının yok olması, habitatların bozulması ve ağır nakliye işlemleri, inşaat sektöründeki karbon ayak izini ciddi şekilde artırıyor. Yapay kum ise bu zararlı sürece sürdürülebilir bir alternatif sunuyor.

Deniz kabuklarından ilham alan yeni malzeme

Yapay kumun yapım süreci, deniz canlılarının kabuk oluşturma mekanizmalarından esinleniyor. 1980’li yıllarda yapılan araştırmalarda, deniz suyuna elektrik akımı verildiğinde, doğal olarak bulunan kalsiyum ve magnezyum iyonlarının katı minerallere dönüştüğü keşfedildi. Bu süreç “mineral elektrodepozisyonu” olarak adlandırılıyor. 

Rotta Loria ve ekibi, bu eski teknolojiyi modernize ederek CO2 ve elektrik ile çalışan bir sistem geliştirdi. Bu sistem sayesinde, deniz suyundan karbon-negatif yapay kum üretilebiliyor.

CO2 enjekte edilerek üretim süreci hızlandırıldı
Yapay kum üretiminde karşılaşılan en büyük sorunlardan biri, üretim hızının yetersiz olmasıydı. Çökelme işlemi anlık gerçekleşse de, malzemenin büyüme hızı inşaat sektörü için yeterli değildi. Rotta Loria’nın ekibi, bu sorunu çözmek için elektrikle yüklenmiş deniz suyuna doğrudan CO2 enjekte etti. Bu yöntemle, laboratuvar ortamında 30 gün içerisinde 9 santimetre çapında bir küre oluşturuldu. Bu da günde 0,3 cm büyüme anlamına geliyor. Ancak sistemin geliştirilmesiyle bu oranın ciddi oranda artması bekleniyor.

Çimento üretiminde CO2’nin döngüsel kullanımı mümkün
Deneylerde %99,9 oranında CO2 içeren gaz kullanıldı. Ancak süreç, farklı kaynaklardan elde edilen CO2 ile de çalışabiliyor. Konsantrasyon arttıkça üretim süreci de hızlanıyor. Bu sayede, örneğin bir çimento fabrikasında açığa çıkan CO2 doğrudan yakalanıp yapay kum üretiminde kullanılabilir.

Rotta Loria, “Bu yöntem, karbon yönetiminde döngüsel bir yaklaşım sunuyor. İnşaat malzemeleri üretilirken aynı zamanda CO2 de atmosferden uzaklaştırılmış oluyor.” dedi.

Ürün bir yıl içinde piyasaya çıkabilir
Ekip, üretim sürecini daha verimli hale getirmek ve maliyetleri düşürmek için çalışmalara devam ediyor. Rotta Loria, geliştirilen malzemenin bir yıl içinde piyasaya sürülebilecek ticari bir ürüne dönüşeceğini öngörüyor.

Sürdürülebilir beton teknolojilerinde yeni bir an
Betonun yüksek karbon ayak izi, iklim değişikliğiyle mücadelede kritik konulardan biri olmaya devam ediyor. Bu nedenle düşük karbonlu beton çözümleri, COP29 gibi iklim zirvelerinde de gündeme geliyor.
Northwestern Üniversitesi’nin bu çalışması dışında, Colorado Üniversitesi’nde yürütülen bir başka araştırma da yosun temelli karbon-negatif beton üretimine odaklanıyor. Tüm bu girişimler, inşaat sektörünü daha yeşil ve sürdürülebilir bir geleceğe taşımayı hedefliyor.