Επιστήμονες από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Nanyang της Σιγκαπούρης (NTU) ανέπτυξαν μια μέθοδο τρισδιάστατης εκτύπωσης σκυροδέματος που δεσμεύει τον άνθρακα, καταδεικνύοντας έναν νέο τρόπο για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της κατασκευαστικής βιομηχανίας, αναφέρει δημοσίευση του πανεπιστημίου.
Η καινοτόμος μέθοδος, η οποία παρουσιάζεται λεπτομερώς στο επιστημονικό περιοδικό Carbon Capture Science & Technology, στοχεύει στη μείωση του αποτυπώματος άνθρακα του τσιμέντου – ενός υλικού που ευθύνεται για 1,6 δισεκατομμύρια μετρικούς τόνους διοξειδίου του άνθρακα ή περίπου το 8% των παγκόσμιων εκπομπών CO2.
Η διαδικασία περιλαμβάνει την έγχυση διοξειδίου του άνθρακα και ατμού στην ανάμιξη πάστας τσιμέντου που στη συνέχεια τοποθετείται σε τρισδιάστατο εκτυπωτή.
Για αυτή τη μέθοδο, η ομάδα χρησιμοποίησε υποπροϊόντα βιομηχανικών διεργασιών για τον ατμό και το διοξείδιο του άνθρακα. Ο τρισδιάστατος εκτυπωτής συνδέθηκε με πίδακα ατμού και αντλίες διοξειδίου του άνθρακα προκειμένου να ενσωματωθούν αυτά τα στοιχεία στο σκυρόδεμα ανάμειξης.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέθοδος έγχυσης διοξειδίου του άνθρακα και ατμού βελτίωσε τις μηχανικές ιδιότητες του σκυροδέματος, προσφέροντας αυξημένη αντοχή σε σύγκριση με το συμβατικό τρισδιάστατο εκτυπωμένο σκυρόδεμα. Συγκεκριμένα, αποδείχθηκε πιο ισχυρό και σε θέση να αντέξει 36,8% περισσότερο βάρος, ενώ ήταν και κατά 45,3% πιο εύκαμπτο. Όσο για την αποθήκευση άνθρακα, υπολογίζεται ότι μπορεί να δεσμεύσει 38% περισσότερο άνθρακα σε σύγκριση με το συμβατικό τρισδιάστατο εκτυπωμένο σκυρόδεμα, ενώ είναι κατά 50% ευκολότερο να εκτυπωθεί.
«Ο τομέας των κατασκευών και των κατασκευών οδηγεί σε σημαντικό ποσοστό παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Το πρόσφατα αναπτυγμένο μας σύστημα εκτύπωσης 3D σκυροδέματος προσφέρει μια εναλλακτική λύση μείωσης του άνθρακα, όχι μόνο βελτιώνοντας τις μηχανικές ιδιότητες του σκυροδέματος αλλά και συμβάλλοντας στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων του κλάδου», δήλωσε ο Ταν Μινγκ Τζεν, επικεφαλής της μελέτης και καθηγητής στο Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροδιαστημικής Μηχανικής του πανεπιστημίου.
Ο ειδικός πρόσθεσε ότι με αυτό τον τρόπο η απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα μπορεί να ελαττωθεί σημαντικά. Αρκεί να αναλογιστεί κανείς ότι η παραγωγή τσιμέντου προκαλεί περίπου το 8% των παγκόσμιων εκπομπών άνθρακα, σύμφωνα με το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ.
Επομένως, η χρήση της τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των εκπομπών περιορίζοντας τη χρήση τσιμέντου και τα απόβλητα.
«Το προτεινόμενο σύστημά μας δείχνει πώς η δέσμευση του διοξειδίου του άνθρακα και η χρήση του σε τρισδιάστατη εκτύπωση σκυροδέματος θα μπορούσε να οδηγήσει σε ισχυρότερα, πιο φιλικά προς το περιβάλλον κτίρια», δήλωσε ο Ντάνειλ Τέι εκ των συντακτών της έκθεσης και ερευνητής του πανεπιστημίου. Επισημαίνεται, πως οι ερευνητές κατέθεσαν αίτηση για αμερικανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη μέθοδό τους.
