اولین ساختمان بتن-کربن جهان

اولین ساختمان بتن-کربن جهان موسوم به "کیوب" (Cube) که موجب کاهش انتشار کربن تا ۵۰ درصد می‌شود، در حال ساخت است. محققان دانشگاه فنی "درسدن"(Dresden) به همراه متخصصان شرکت معماری آلمانی "هن"(Henn) در حال توسعه اولین ساختمان بتن-کربنی در جهان هستند.

گروه پشت این پروژه از روش جدیدی برای تقویت بتن ساختمان با الیاف کربن به جای میله‌های فولادی استفاده می‌کند که بخشی از پروژه تحقیقاتی وزارت آموزش و تحقیقات فدرال آلمان با هدف توسعه نوآوری‌های ساختمانی است.

این ساختمان که "کیوب" به معنای "مکعب" نامیده می‌شود، در محوطه دانشگاه "درسدن" در حال ساخت است.

شرکت "هن" می‌گوید که مواد بتن کربن آن چهار برابر قوی‌تر از بتن سنتی است و همچنین به دلیل کاهش نیاز به قطعه‌های سازه‌ای اضافی چهار برابر سبک‌تر است.

این بتن کربن که به تازگی توسعه یافته است، در حالی که از بتن بسیار کمتری استفاده می‌کند، از استحکام ساختاری یکنواختی برخوردار است.

"هن" در وب‌سایت خود توضیح می‌دهد: با استفاده از این مصالح ساختمانی جدید، الیاف کربنی سبک و در عین حال قوی، ساخت و سازهای انعطاف پذیر و کم مصرف و مقرون به صرفه را امکان پذیر می‌کند.

گذار به این ماده نوآورانه می‌تواند انتشار CO۲ناشی از ساخت و ساز را تا ۵۰ درصد کاهش دهد. به همین ترتیب، توسعه دهندگان خط آهن سریع السیر انگلیس اخیراً اعلام کردند که از یک روش ساخت چاپ سه بعدی استفاده می‌کنند که در آن بتن به جای میله‌های فولادی با گرافن تقویت می‌شود. همچنین باعث کاهش انتشار کربن در ساخت و ساز ساختمانی تا ۵۰ درصد می‌شود.

بتن مورد استفاده برای ساخت "کیوب" با الیاف کربن تقویت می‌شود که با استخراج بلورهای کربن تقریبا خالص از طریق فرآیند تجزیه حرارتی به نام "پیرولیز"(pyrolysis) یا "آذرکافت" ساخته می‌شود. سپس الیاف در هم بافته می‌شوند و بتن روی آن ریخته می‌شود. از آنجا که فیبر کربن زنگ نمی‌زند، بتن کربن از بتن تقویت شده با میله فولادی دوام بسیار بیشتری دارد.

آذرکافت یا تَف‌کافت یا پیرولیز فرآیندی ترموشیمیایی است که طی آن مواد آلی در اثر گرما تجزیه می‌شوند. این فرآیند مشتمل بر تغییر همزمان ترکیب شیمیایی و فاز فیزیکی بوده و فرآیندی برگشت‌ناپذیر است.

شرکت "هن" می‌گوید: به دلیل عدم نیاز به میله‌های فولادی که اغلب برای جلوگیری از نفوذ آب به ضخامت بیشتری نیز نیاز دارند، سازه‌ها بسیار نازک‌تر می‌شوند. این می‌تواند یک معماری آینده‌نگرانه ایجاد کند که در آن محیط زیست در اولویت است.

بدین ترتیب، "کیوب" دارای سقفی است که تا می‌خورد و به دیوار نیز تبدیل می‌شود و به دیوار و سقف اجازه می‌دهد از نظر عملکردی به عنوان یک پیوست ارگانیک با یکدیگر ادغام شوند.

چنین پروژه هایی نه تنها شکل جدیدی از طراحی معماری هستند، بلکه روشی را برای ساخت و ساز ایجاد می‌کند که آسیب کمتری به محیط زیست وارد می‌کند.