Γραφένιο σε σκυρόδεμα
Οι εφαρμογές του γραφενίου, αυτού του υπέροχου υλικού, πολλαπλασιάζονται συνεχώς. Τα τελευταία νέα αφορούν την εφαρμογή του στο σκυρόδεμα.
Η προσθήκη γραφενίου στο σκυρόδεμα μπορεί να το καταστήσει εξαιρετικά ισχυρό και πολύ πιο ευέλικτο. Αυτό είναι σημαντικό γιατί θα χρειαστούμε πολύ λιγότερο σκυρόδεμα για την κατασκευή. Και καθώς η παραγωγή σκυροδέματος είναι μια σημαντική πηγή εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, αυτό θα είχε πολύ μεγάλο αντίκτυπο στο κλίμα. Επιπλέον, θα μείωνε τη χρήση άμμου και νερού και θα επέτρεπε πιο κομψές κατασκευές. Μια εταιρεία που ονομάζεται Grafinco στο Balk (Ολλανδία) αναπτύσσει γραφένιο σε σκυρόδεμα.
Ο διευθύνων σύμβουλος της Grafinco, Michel de Ruiter, εφαρμόζει γραφένιο σε σκυρόδεμα για σκοπούς ενίσχυσης. Αρκετά έξω από την πεπατημένη, καθώς οι περισσότερες εφαρμογές γραφενίου (ένα στρώμα ατόμων άνθρακα σε πάχος μόνο ενός ή λίγων ατόμων) περιλαμβάνουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες του υλικού. Ως ενισχυτικό υλικό χρησιμοποιείται στον σκελετό των ρακέτες του τένις. Ως δομικό υλικό, το γραφένιο είναι απίστευτα ισχυρό. Ένα δίχτυ κατασκευασμένο από σχοινιά γραφενίου, πάχους 1 cm, θα μπορούσε να σταματήσει ένα Boeing 747 σε πλήρη πτήση. Και αυτό το μαγικό υλικό φαίνεται να έχει μεγάλη επίδραση στις ιδιότητες του σκυροδέματος.
Το σκυρόδεμα είναι μια από τις πιο ρυπογόνες ουσίες στη Γη, όσον αφορά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Η παραγωγή τσιμέντου, μεταξύ άλλων για χρήση στο σκυρόδεμα, εκπέμπει το 8% όλων των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα που παράγονται από την ανθρωπότητα. Ωστόσο, η βιομηχανία σκυροδέματος είναι ισχυρή και εμποδίζει τις καινοτομίες που ενδέχεται να παράγουν πολύ λιγότερο CO2. Παρόλο που τέτοιες καινοτομίες μπορεί να έχουν άλλα ευεργετικά αποτελέσματα, όπως η χρήση τοπικών πόρων.
Ή αυτοίαση ρωγμών που αναπόφευκτα εμφανίζονται όταν χτίζετε σε σκυρόδεμα. Αλλά στη συνέχεια, η προσθήκη γραφενίου στο σκυρόδεμα μπορεί να έχει περισσότερες πιθανότητες πραγματικής εφαρμογής. Η Grafinco πειραματίστηκε με το γραφένιο σε σκυρόδεμα τα τελευταία πέντε χρόνια. Αυτές οι προσθήκες ενδέχεται να φέρουν επανάσταση στη βιομηχανία σκυροδέματος. Η προσθήκη γραφενίου στη σωστή ποσότητα θα μπορούσε να μειώσει τη χρήση σκυροδέματος κατά 40%. Το γραφένιο θα επιταχύνει επίσης τη διαδικασία ενυδάτωσης που στερεοποιεί το σκυρόδεμα. έως και πενήντα φορές. Το ενισχυμένο σκυρόδεμα είναι λιγότερο διαπερατό από το νερό και προσαρμόζεται καλύτερα στον οπλισμό.
Αλλά και πάλι, ο συντηρητισμός του κλάδου δεν υποστηρίζει μια καινοτομία όπως αυτή. Το γραφένιο στο σκυρόδεμα συναντά αντίσταση. Για παράδειγμα από οικοδομικούς κανονισμούς. Οι ολλανδικοί κανονισμοί ορίζουν την ακριβή ποσότητα σκυροδέματος που θα χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή. Επομένως, οποιοδήποτε πρόγραμμα περιλαμβάνει μείωση 40% θα αντιμετωπίσει ρυθμιστικά προβλήματα. Η Grafinco προσπαθεί να ξεπεράσει τέτοια εμπόδια σε έργα επίδειξης χαμηλού κινδύνου. Λέει ο De Ruiter: «Το πρώτο μας έργο θα είναι σε μη φέροντα μέρη μιας κατασκευής, αναμένω ότι μπορούμε να το πραγματοποιήσουμε το 2023». Και τότε, η εφαρμογή του γραφενίου στο σκυρόδεμα θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο απλή. Αποφυγή τυχόν εμποδίων που μπορεί να προκύψουν από πρακτική άποψη. «Μόνο ένας επιπλέον σωλήνας στον αναμικτήρα τσιμέντου, έτσι θα έπρεπε να είναι.» Χώρες όπως οι ΗΠΑ και η Σαουδική Αραβία ενδιαφέρονται. Μέχρι στιγμής, το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας για το γραφένιο στο σκυρόδεμα χρηματοδοτείται από την ίδια την εταιρεία. Με την περιστασιακή επιχορήγηση για καινοτόμα έργα. «Θέλουμε να παραμείνουμε ανεξάρτητοι για όσο το δυνατόν περισσότερο. Όλα τα μέλη της ομάδας μοιράζονται το ίδιο όνειρο να κάνουμε αυτόν τον κόσμο λίγο καλύτερο με το καινοτόμο προϊόν μας», λέει ο De Ruiter.
Πηγή: https://www.biobasedpress.eu/2022/07/graphene-in-concrete/
Photo by Rodolfo Quirós/pexels
Η προσθήκη γραφενίου στο σκυρόδεμα μπορεί να το καταστήσει εξαιρετικά ισχυρό και πολύ πιο ευέλικτο. Αυτό είναι σημαντικό γιατί θα χρειαστούμε πολύ λιγότερο σκυρόδεμα για την κατασκευή. Και καθώς η παραγωγή σκυροδέματος είναι μια σημαντική πηγή εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, αυτό θα είχε πολύ μεγάλο αντίκτυπο στο κλίμα. Επιπλέον, θα μείωνε τη χρήση άμμου και νερού και θα επέτρεπε πιο κομψές κατασκευές. Μια εταιρεία που ονομάζεται Grafinco στο Balk (Ολλανδία) αναπτύσσει γραφένιο σε σκυρόδεμα.
Ο διευθύνων σύμβουλος της Grafinco, Michel de Ruiter, εφαρμόζει γραφένιο σε σκυρόδεμα για σκοπούς ενίσχυσης. Αρκετά έξω από την πεπατημένη, καθώς οι περισσότερες εφαρμογές γραφενίου (ένα στρώμα ατόμων άνθρακα σε πάχος μόνο ενός ή λίγων ατόμων) περιλαμβάνουν τις ηλεκτρικές ιδιότητες του υλικού. Ως ενισχυτικό υλικό χρησιμοποιείται στον σκελετό των ρακέτες του τένις. Ως δομικό υλικό, το γραφένιο είναι απίστευτα ισχυρό. Ένα δίχτυ κατασκευασμένο από σχοινιά γραφενίου, πάχους 1 cm, θα μπορούσε να σταματήσει ένα Boeing 747 σε πλήρη πτήση. Και αυτό το μαγικό υλικό φαίνεται να έχει μεγάλη επίδραση στις ιδιότητες του σκυροδέματος.
Το σκυρόδεμα είναι μια από τις πιο ρυπογόνες ουσίες στη Γη, όσον αφορά τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Η παραγωγή τσιμέντου, μεταξύ άλλων για χρήση στο σκυρόδεμα, εκπέμπει το 8% όλων των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα που παράγονται από την ανθρωπότητα. Ωστόσο, η βιομηχανία σκυροδέματος είναι ισχυρή και εμποδίζει τις καινοτομίες που ενδέχεται να παράγουν πολύ λιγότερο CO2. Παρόλο που τέτοιες καινοτομίες μπορεί να έχουν άλλα ευεργετικά αποτελέσματα, όπως η χρήση τοπικών πόρων.
Ή αυτοίαση ρωγμών που αναπόφευκτα εμφανίζονται όταν χτίζετε σε σκυρόδεμα. Αλλά στη συνέχεια, η προσθήκη γραφενίου στο σκυρόδεμα μπορεί να έχει περισσότερες πιθανότητες πραγματικής εφαρμογής. Η Grafinco πειραματίστηκε με το γραφένιο σε σκυρόδεμα τα τελευταία πέντε χρόνια. Αυτές οι προσθήκες ενδέχεται να φέρουν επανάσταση στη βιομηχανία σκυροδέματος. Η προσθήκη γραφενίου στη σωστή ποσότητα θα μπορούσε να μειώσει τη χρήση σκυροδέματος κατά 40%. Το γραφένιο θα επιταχύνει επίσης τη διαδικασία ενυδάτωσης που στερεοποιεί το σκυρόδεμα. έως και πενήντα φορές. Το ενισχυμένο σκυρόδεμα είναι λιγότερο διαπερατό από το νερό και προσαρμόζεται καλύτερα στον οπλισμό.
Αλλά και πάλι, ο συντηρητισμός του κλάδου δεν υποστηρίζει μια καινοτομία όπως αυτή. Το γραφένιο στο σκυρόδεμα συναντά αντίσταση. Για παράδειγμα από οικοδομικούς κανονισμούς. Οι ολλανδικοί κανονισμοί ορίζουν την ακριβή ποσότητα σκυροδέματος που θα χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή. Επομένως, οποιοδήποτε πρόγραμμα περιλαμβάνει μείωση 40% θα αντιμετωπίσει ρυθμιστικά προβλήματα. Η Grafinco προσπαθεί να ξεπεράσει τέτοια εμπόδια σε έργα επίδειξης χαμηλού κινδύνου. Λέει ο De Ruiter: «Το πρώτο μας έργο θα είναι σε μη φέροντα μέρη μιας κατασκευής, αναμένω ότι μπορούμε να το πραγματοποιήσουμε το 2023». Και τότε, η εφαρμογή του γραφενίου στο σκυρόδεμα θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο απλή. Αποφυγή τυχόν εμποδίων που μπορεί να προκύψουν από πρακτική άποψη. «Μόνο ένας επιπλέον σωλήνας στον αναμικτήρα τσιμέντου, έτσι θα έπρεπε να είναι.» Χώρες όπως οι ΗΠΑ και η Σαουδική Αραβία ενδιαφέρονται. Μέχρι στιγμής, το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας για το γραφένιο στο σκυρόδεμα χρηματοδοτείται από την ίδια την εταιρεία. Με την περιστασιακή επιχορήγηση για καινοτόμα έργα. «Θέλουμε να παραμείνουμε ανεξάρτητοι για όσο το δυνατόν περισσότερο. Όλα τα μέλη της ομάδας μοιράζονται το ίδιο όνειρο να κάνουμε αυτόν τον κόσμο λίγο καλύτερο με το καινοτόμο προϊόν μας», λέει ο De Ruiter.
Πηγή: https://www.biobasedpress.eu/2022/07/graphene-in-concrete/
Photo by Rodolfo Quirós/pexels
