سیمان دوست‌دار محیط زیست با الهام از رم باستان: وقتی سنگ آتش‌فشانی جای کوره رو می‌گیره!

خب رفیق، بذار برات یه داستان خیلی جالب و خفن تعریف کنم! همه‌مون می‌دونیم سیمان یکی از پایه‌های ساختمونه‌، ولی خیالت راحت نباشه! چون سیمان فعلی یکی از بدترین دشمنای محیط زیسته و کلی گاز کربن‌دی‌اکسید تولید می‌کنه. بدون شوخی، گفته میشه حدود ۸ درصد کل تولیدات CO₂ جهان از کارخونه‌های سیمانه! جالب نیست؟

حالا یه گروه دانشمند خوش‌ذوق و کنجکاو به سرپرستی تیزیانا وانوری (Tiziana Vanorio)، استادیار دانشگاه استنفورد، اومدن گذشته رو زیر و رو کردن تا ببینن قدیمی‌ها چی کار می‌کردن که سازه‌هاشون بعد ۲۰۰۰ سال هنوز سر جاشونه!

داستان از اونجا شروع شد که وانوری با نگاهی به نوشته‌های یه نویسنده روم باستان به اسم پلینی بزرگ (Pliny the Elder) تو سال ۷۹ میلادی (واقعاً خیلی وقته پیش!) متوجه شد که رومی‌ها از خاکستر آتشفشانی یه چیز عجیب می‌ساختن که با آب قاطی می‌شده و به مرور زمان تبدیل به سنگ خیلی سفت و مقاوم می‌شده. پلینی تو کتاب Naturalis Historia یه جمله خفن داره: «کی باورش میشه گرد و خاک جزو ضعیف‌ترین اجزای زمینه، اما وقتی با آب مخلوطش می‌کنی سنگ به این محکمی درست میشه که جلوی موجای دریا هم کم نمیاره!»

حالا این خاکستر آتشفشانی معروف به پو‌تئولی (Pozzuoli) یا پوزولاناست. پوزولانا یه جور خاکستر و مواد معدنی آتشفشانیه که خاصیتش اینه با آب واکنش می‌ده و مثل جادو میشه سفت و سخت. این همین ترکیب بوده که سازه‌هایی مثل معبد پانتئون (Pantheon) رم، با اون گنبد عظیمش رو تا الان سرپا نگه داشته!

سیمان امروزی رو چطور درست می‌کنن؟ میان سنگ آهک رو می‌ذارن تو کوره و تا دمای عجیب ۱۴۰۰ درجه سانتی‌گراد حرارتش میدن! اینکار باعث یه واکنش شیمیایی به اسم کلسیناسیون (Calcination) میشه – یعنی ترکیبات کربناتیش می‌سوزن و CO₂ آزاد میشه. اینجا همون جاییه که محیط زیست ضربه می‌خوره.

حالا دانشمندا مخصوصاً وانوری نظرشون جلب شد به یه منطقه تو جنوب ایتالیا به اسم کمپی فِلِگری (Campi Flegrei) که یه سوپرآتش‌فشانه. زیر این منطقه تو دهه ۱۹۸۰، یه سنگ خیلی خاص پیدا کردن که ساختارش شبیه بتون رومیه و باعث شده زمین زیر شهر پوتئولی چند متر بالا بیاد! اصلاً عجیب بود…

وانوری و تیمش اومدن سراغ همین الهام: بجای اینکه خاکستر آتشفشانی تازه جمع کنن، رفتن دنبال سنگ‌هایی که طبیعت خودش تو دلزمین حرارت‌شون داده و دیگه کربنات ندارن – یعنی اگه آسیابشون کنی و استفاده کنی دیگه مثل سیمان معمولی CO₂ آزاد نمیشه.

از این ترکیب، وانوری تونسته یه نوع سیمان جدید بسازه که توش خودش به طور طبیعی “الیاف” درست میشه. منظور از الیاف، تارهای باریکی هست که تو ساختار بتون بافت ایجاد می‌کنه و باعث قوی‌تر شدنش میشه، درست مثل کاری که در حالت عادی توی بتون با قراردادن میلگرد انجام میدن. این یعنی توی این سیمان جدید نیازی نیست کلی میله فولادی بریزی تا قوی بمونه، خودش خودش رو تقویت می‌کنه!

وانوری با تیم همکاراش، شامل پروفسور آلبرتو سالئو (Alberto Salleo) تو علوم مواد و پروفسور متئو کارنیلو (Matteo Cargnello) تو مهندسی شیمی، شرکت فیگو (Phlego) رو راه انداختن تا این تکنولوژی رو از دل آزمایشگاه بیارن تو دنیای واقعی و سیمان سبز وارد بازار کنن.

این ابتکار هم ترکیبیه از علم مدرن و هوش قدیمیا. راستش، شاید یه مقدار طول بکشه تا این سیمان همه‌گیر بشه، ولی ایده اینکه یه راه قدیمی و طبیعی رو با علم مدرن قاتی کنیم تا مشکلی مثل گرمایش زمین رو حل کنیم واقعاً الهام‌بخشه.

خلاصه که شاید به زودی آسمون‌خراشا، پل‌ها و خونه‌ها رو با سیمان و بتونی ببینیم که نه‌تنها محکم و موندگاره، بلکه با طبیعت هم مهربون‌تره و ردپای کربنش خیلی خیلی کمتره! و همه‌ی اینا رو مدیون یه نگاه دقیق به تاریخ و طبیعتیم. به قول وانوری: «زمین خودش بلده چطور سنگ رو سفت کنه، ما فقط باید ازش یاد بگیریم و یه کم علمی‌ترش کنیم!»

پس دفعه بعد که رفتی سر ساختمون یا از کنار یه برج رد شدی، یادت باشه شاید اون سیمان باستانی یا آتشفشانی بیشتر از چیزی که فکر می‌کنی کمک کرده باشه که دنیا سبزتر بشه! 😄

منبع: +