Bath Üniversitesi mühendisleri, çatladığında kendi kendini onaran akıllı beton geliştirdi. Özel bakterilerle güçlendirilen malzeme, altyapı onarım maliyetlerini ve çevresel etkileri azaltma potansiyeli sunuyor.
Birleşik Krallık’taki Bath Üniversitesi’nde görevli Profesör Kevin Paine liderliğindeki bir mühendislik ekibi, kendi kendini onaran akıllı beton geliştirdi. Bu yeni nesil malzeme, içine entegre edilen özel bakteriler sayesinde çatladığında harici bir müdahaleye gerek kalmadan hasarı kendiliğinden giderebiliyor. Bu gelişme, dünya çapında milyarlarca dolarlık altyapı onarım maliyetlerini ve karbon salımını azaltma potansiyeli taşıyor.
Kendi kendini onaran betonun temelinde mikrobiyolojik olarak indüklenen kalsit çökelmesi (MICP) prensibi yatıyor. Bilim insanları, Bacillus gibi zorlu koşullara dayanıklı bakterileri, betonun yüksek alkali ortamında uyku modunda kalacak şekilde özel bir karışıma dahil etti. Beton çatladığında suya ve oksijene maruz kalan bakteriler uyanarak besinleri tüketiyor ve yan ürün olarak kireçtaşı üretiyor. Bu kireçtaşı, çatlağı doldurarak hasarın büyümesini engelliyor.
Beton üretimindeki yüksek pH ve mekanik parçalanma, bakterilerin ölmesine neden olabiliyor. Bu sorunu aşmak için bakteri sporları ve besinler, ‘perlit’ adı verilen hafif agregaların içine hapsedildi. Bu kapsüller daha sonra sodyum silikat ve uçucu kül ile kaplanarak koruma altına alındı. Beton çatlayıp bu kapsüller kırıldığında, bakteriler suyla temas ederek çimlenmeye başlıyor ve kalsiyum karbonat üreterek onarım sürecini başlatıyor.
Geliştirilen bakteri katkılı beton, Galler’deki bir otoyol projesinde başarıyla test edildi. Kasıtlı olarak 0.1 mm genişliğinde çatlatılan beton panellere su uygulandığında bakteriler aktifleşti. Optik mikroskop incelemeleri, çatlak içinde mineral çökeltilerinin oluştuğunu ve çatlağın kısmen kapandığını gösterdi. Bu süreç, betonun temel mekanik mukavemetini veya sertleşme sürecini olumsuz etkilemedi.
Bakteri enjekte edilmiş bu akıllı betonlar, inşaat sektöründe önemli bir değişim yaratabilir. Sadece Birleşik Krallık’ta altyapı onarımları için yıllık yaklaşık 40 milyar sterlin harcandığı göz önüne alındığında, ekonomik faydalar büyük olacaktır. Ayrıca, binaların ömrünü uzatarak çimento kaynaklı karbondioksit emisyonlarını azaltma potansiyeliyle çevreye de katkı sağlayacaktır.
Yorum Yap