ABD’li bilim insanları, diyatomlu toprak ve 3B baskı teknolojisiyle geliştirdiği yeni beton karışımıyla, çimento kullanımını azaltırken CO₂ emilimini %142 oranında artırmayı başardı. Bu yenilik, yapı sektöründe çevreci dönüşümün önünü açıyor.
Beton, binlerce yıldır uygarlıkların inşasında temel rol oynuyor. Ancak bugün, dünya çapındaki sera gazı emisyonlarının yaklaşık %9’u beton üretiminden kaynaklanıyor. Bu durum, modern yaşamın vazgeçilmez unsurlarını oluşturan köprüler, yollar ve binalar için çevreyle dost alternatifler geliştirme zorunluluğunu beraberinde getiriyor.
Yosun fosilinden gelen yenilik: Diatomlu beton
ABD’deki University of Pennsylvania’dan araştırmacılar, 3B baskı teknolojisini fosilleşmiş mikroskobik alglerle birleştirerek, çevre dostu, yeni bir beton türü geliştirdi. Bu yeni formülasyonun temelinde, diyatomlu toprak (diatomaceous earth) adı verilen, eski deniz canlılarının silisli kabuklarından oluşan doğal bir malzeme bulunuyor.
Bu malzeme sayesinde beton, hem gözenekli yapısıyla karbondioksit tutma kapasitesini artırıyor hem de dayanıklılığını koruyor. Geliştirilen bu yeni nesil beton, geleneksel karışımlara kıyasla %142 oranında daha fazla CO₂ emebiliyor. Ayrıca çimento miktarı azaltılsa da, standart basınç dayanımı değerleri korunabiliyor.
Gözenekli yapı, güç kaybı yerine dayanıklılık sağladı
Proje liderlerinden Prof. Shu Yang, artan yüzey alanına rağmen bu yenilikçi betonun zamanla daha da güçlendiğini vurguluyor. Diyatomlu toprağın sunduğu mikrogözenekli yapı, CO₂’nin beton içine kolayca yayılmasına olanak tanıyor. Betonun kürlenmesi sırasında oluşan kalsiyum karbonat, hem karbon yakalama potansiyelini hem de mekanik mukavemeti artırıyor.
Araştırmacılar, yüksek gözenekliliğe rağmen bu malzemenin klasik betonlara benzer, hatta zamanla daha yüksek dayanıklılık sunduğunu gözlemledi.
Doğadan ilhamla geliştirilen verimli geometriler
Beton karışımının içeriği kadar şekli de verimlilik açısından belirleyici. Ekip, doğada mercanlar, deniz yıldızları ve kemiklerde bulunan “triply periodic minimal surfaces” (TPMS) — yani yüksek yüzey alanına sahip, düzenli ve kesintisiz gözenekli yapılar — model alınarak geliştirilmiş yeni tasarımlar kullandı.
Bu doğal formüller sayesinde kullanılan malzeme miktarı azaltılırken, karbonla temas eden yüzey alanı artırıldı. Testlerde bu özel yapılarla üretilen bloklar, klasik beton bloklara göre %68 daha az malzemeyle üretildi. Yüzey alanı/hacim oranı %500’ün üzerinde artarken, çimento başına CO₂ emiliminde %32 oranında iyileşme sağlandı.
Mimaride ve deniz ekosistemlerinde uygulanabilir
Bu yeni nesil betonun uygulama alanları sadece kara yapılarıyla sınırlı değil. Araştırma ekibi, özellikle büyük ölçekli zeminler, cephe panelleri ve taşıyıcı yapı elemanlarında mimari ölçekte kullanılabilirliği test ediyor. Aynı zamanda, gözenekli yapısı ve biyolojik uyumluluğu sayesinde deniz canlılarının tutunabileceği yapay resifler, istiridye yatakları ve kıyı onarım projeleri için de umut vadediyor.
Prof. Yang, bu yapının su altındaki CO₂’yi pasif biçimde emerek deniz yaşamına katkı sunabileceğini belirtiyor. Türkiye gibi uzun kıyı şeridine sahip ülkelerde bu tür malzemelerin Marmara Denizi restorasyonu veya Akdeniz’deki ekosistem projelerinde değerlendirilebileceğine işaret ediliyor.
Çimentosuz üretim hedefi masada
Araştırmacılar, klasik Portland çimentosunun ötesine geçerek, daha çevreci bağlayıcı sistemler üzerine de çalışıyor. Magnezyum bazlı bileşenler, alkali aktive sistemler ve hatta endüstriyel atıkların reaktif bileşen olarak kullanılması gibi çeşitli alternatifler araştırılıyor.
“Betonu sadece pasif bir yapı malzemesi olarak değil, çevresiyle etkileşen dinamik bir sistem olarak düşünmeye başladığımızda yepyeni olasılıklarla karşılaşıyoruz” diyen Yang, bu yaklaşımın inşaat sektöründe radikal bir dönüşüm başlatabileceğini ifade ediyor.
Türkiye’de olası kullanım alanları
Bu yenilikçi beton teknolojisi, Türkiye’de de çeşitli alanlarda uygulanabilir potansiyele sahip. Özellikle kentsel dönüşüm projelerinde, düşük çimento kullanımıyla karbon ayak izini azaltmak mümkün. Ayrıca Ege ve Akdeniz kıyılarında yapay resifler, deniz canlıları için yaşam alanı oluşturulmasında ve kıyı ekosistemlerinin onarımında bu malzemenin gözenekli ve biyouyumlu yapısı büyük avantaj sağlayabilir. Karayolu ve altyapı projelerinde de hafifliği ve dayanıklılığı sayesinde sürdürülebilir alternatif olarak değerlendirilebilir.
Geleceğin yapıları için çevreci bir adım
Karbon emilimi yüksek, çimento tüketimi düşük bu yeni beton teknolojisi, inşaat sektöründe çevresel etkileri azaltmak için umut verici bir alternatif sunuyor. Diyatomlu toprak ve doğadan ilham alan geometrilerle geliştirilen bu malzeme, yalnızca bugünün sürdürülebilirlik hedeflerine değil, aynı zamanda gelecekteki yapı tasarımı anlayışına da yön verebilir. Gerek mimari uygulamalarda gerekse ekolojik restorasyon projelerinde daha az kaynakla daha fazla fayda üretme potansiyeli, bu teknolojiyi önümüzdeki yıllarda yapı sektörünün dönüşümünde önemli bir aktör haline getirebilir.
İlgili makaleler
- Kömür külüyle çevreci beton: Karbon emisyonu %30 azalıyor
- Mantarla üretilen malzeme, betona yeşil alternatif olabilir
- Kahve telvesinden biyokarbon, çimento tüketimini azaltıyor
© 2025 Yeşil Haber