Όταν σπάσετε το πόδι σας, τελικά πλέκει το ίδιο πίσω. Τα κύτταρα των οστεοβλαστών παράγουν ορυκτά που δημιουργούν τη δομή του νέου οστού, μετατρέποντας τα θραύσματα πίσω σε ένα σύνολο.
Γιατί, πιστεύει ο μικροβιολόγος Henk Jonkers, δεν μπορούν τα κτίρια να κάνουν το ίδιο πράγμα;
Εμπνευσμένη από το ανθρώπινο σώμα, ο Jonkers, ο οποίος εργάζεται στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Ντέλφτ στην Ολλανδία, δημιούργησε αυτοθεραπευτικό σκυρόδεμα. Ενσωματώνει το σκυρόδεμα με κάψουλες βακτηρίων που παράγουν ασβεστόλιθο, είτε Bacillus pseudofirmus είτε Sporosarcina pasteurii, μαζί με γαλακτικό ασβέστιο . Όταν το σκυρόδεμα ρωγμές, ο αέρας και η υγρασία πυροδοτούν τα βακτηρίδια να αρχίσουν να τσιμπήσουν στο γαλακτικό ασβέστιο. Μετατρέπουν το γαλακτικό ασβέστιο σε ασβεστίτη, ένα συστατικό σε ασβεστόλιθο, σφραγίζοντας έτσι τις ρωγμές.
Αυτή η καινοτομία θα μπορούσε να λύσει ένα μακροχρόνιο πρόβλημα με το σκυρόδεμα, το πιο συνηθισμένο δομικό υλικό στον κόσμο. Το σκυρόδεμα αναπτύσσει συχνά μικρές ρωγμές κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, εξηγεί ο Jonkers. Αυτές οι μικροσκοπικές ρωγμές δεν επηρεάζουν άμεσα τη δομική ακεραιότητα του κτιρίου, αλλά μπορούν να οδηγήσουν σε προβλήματα διαρροής. Η διαρροή μπορεί τελικά να διαβρώσει τις χαλύβδινες ενισχύσεις του σκυροδέματος, οι οποίες μπορεί τελικά να προκαλέσουν κατάρρευση. Με την αυτοθεραπευτική τεχνολογία, οι ρωγμές μπορούν να σφραγιστούν αμέσως, αποτρέποντας τις μελλοντικές διαρροές και τις ακριβές ζημιές στο δρόμο. Τα βακτηρίδια μπορούν να παραμείνουν αδρανή για όσο διάστημα 200 χρόνια, πολύ πέρα από τη διάρκεια ζωής των περισσότερων σύγχρονων κτιρίων.
Ο Jonkers έχει δοκιμάσει το αυτοθεραπευτικό σκυρόδεμα σε έναν σταθμό ναυαγοσώστη, ο οποίος από τη φύση του είναι επιρρεπής σε ζημιές από τον άνεμο και το νερό. Η δομή παρέμεινε στεγανή από το 2011, λέει. Η εφεύρεση έχει επίσης πρόσφατα κερδίσει Jonkers μια υποψηφιότητα για ένα ευρωπαϊκό εφευρέτη βραβείο, με νικητές που ανακοινώνονται σε μια τελετή 11 Ιουνίου στο Παρίσι.
Φέτος, η τεχνολογία θα χτυπήσει την αγορά για πρώτη φορά. Θα έρθει ως τρία ξεχωριστά προϊόντα: αυτοθεραπευτικό σκυρόδεμα, επισκευαστικό κονίαμα και υγρό μέσο επισκευής. Δυστυχώς, το κόστος της τεχνολογίας είναι ακόμα αρκετά υψηλό, περίπου € 30-40 (περίπου $ 33-44) ανά τετραγωνικό μέτρο. Αυτό σημαίνει ότι αρχικά θα είναι βιώσιμο μόνο για έργα όπου η διαρροή και η διάβρωση είναι ιδιαίτερα προβληματικές, όπως οι υπόγειες και υποβρύχιες κατασκευές. Η τιμή του γαλακτικού ασβεστίου που απαιτείται για τα βακτήρια για την παραγωγή ασβεστίου είναι μέρος του προβλήματος, αλλά ο Jonkers και η ομάδα του εργάζονται για να δημιουργήσουν μια φθηνότερη εναλλακτική λύση με βάση τη ζάχαρη. Και καθώς η ζήτηση για το σκυρόδεμα αυξάνεται, η τιμή θα πρέπει να μειωθεί.
Henk Jonkers, μικροβιολόγος στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Delft. (Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Delft) "Αυτή τη στιγμή βρισκόμαστε στη διαδικασία αναβάθμισης της παραγωγής της", λέει ο Jonkers. "Η προσδοκία μας είναι ότι μπορούμε να παραδώσουμε τον θεραπευτικό παράγοντα σε μεγάλες ποσότητες [μέχρι τα μέσα του 2016]".
Άλλοι τύποι αυτοεπιπεδούμενων σκυροδέματος βρίσκονται σε εξέλιξη σε όλο τον κόσμο. Στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Bath, του Πανεπιστημίου του Κάρντιφ και του Κέιμπριτζ έχουν αναπτύξει υλικό παρόμοιο με το Jonkers, το οποίο χρησιμοποιεί βακτήρια για να γεμίσουν ρωγμές, τις οποίες ελπίζουν ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την επισκευή δρόμων και άλλων υποδομών. Εκτιμούν ότι θα μπορούσαν να μειώσουν το κόστος κατά 50%. Οι επιστήμονες του MIT εργάζονται σε ένα συγκεκριμένο σύστημα θεραπείας που χρησιμοποιεί το φως του ήλιου για να ενεργοποιήσει πολυμερείς μικροκάψουλες, οι οποίες θα διασκορπίσουν ρωγμές. Ένας μηχανικός του Πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν έχει βρει ένα σκυρόδεμα με μικροΐνες που στρέφεται αντί να σπάει. αν υπάρχουν μικρά δάκρυα, το υλικό επεκτείνεται και ενισχύεται με ανθρακικό ασβέστιο.
Ο Victor Li, ο μηχανικός του Πανεπιστημίου του Μίτσιγκαν, λέει ότι το πλεονέκτημα προϊόντων όπως του είναι ότι μπορούν πραγματικά να ανακτήσουν την αρχική φέρουσα ικανότητα του σκυροδέματος και όχι απλά να γεμίσουν τα κενά με τα προϊόντα επούλωσης.
«Περιμένω ότι τα αυτο-θεραπευτικά σκυρόδεμα θα χρησιμοποιηθούν μέσα στα επόμενα χρόνια», λέει.
Η παραγωγή σκυροδέματος αντιπροσωπεύει ένα τεράστιο 5% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και η παγκόσμια ζήτηση για σκυρόδεμα διπλασιάστηκε την τελευταία δεκαετία, κυρίως λόγω της αυξανόμενης αστικοποίησης. Έτσι, κάθε τεχνολογία που καθιστά πιο μακροχρόνιες κατασκευές από σκυρόδεμα έχει τη δυνατότητα όχι μόνο να μειώσει το κόστος αλλά και να μειώσει το αποτύπωμα άνθρακα. Το μέλλον του πράσινου κτιρίου, φαίνεται, μπορεί να είναι γκρίζο.
