روش‌های جدید کاهش میزان انتشار Co2 در فرآیندهای ساختمانی

بتن عمده‌ترین ماده‌ی مورد استفاده در ساخت و ساز در سراسر جهان می‌باشد و استفاده از آن سالانه رو به افزایش است. این ماده به طور قابل توجهی باعث انتشار دی‌اکسید کربن (co2) شده و این مسئله عمدتاً ناشی از تولید سیمان می‌باشد (1، 2). گفته ‌شده در سال 2018، 55.6 گیگاتون co2 تولید شده، این در حالی است که حدود ٪5-7 از کل انتشار جهانی co2 به دلیل تولید سیمان است و پیش بینی می‌شود این رقم تا سال 2050 تا ٪30 افزایش یابد (3). اخیراً روش هایی برای به حداقل رساندن تاثیرات زیست محیطی در مهندسی عمران ارائه شده‌اند مانند فرآیندهای تولید بتن و سیمان نسل جدید (2، 4). در این مقاله اقدامات اساسی برای کاهش میزان انتشار co2 با استفاده از سایت‌هایgoogle scholar ، pubmed و science direct شرح داده شده است. یکی از راه کار‌های کاهش انتشار co2 که اخیراً نیز مورد استفاده قرار گرفته است ارائه‌ی یک سیستم برای بازیافت زباله‌های ساخت و تخریب سازه‌ها برای ساخت‌وسازهای جدید می‌باشد (5). همچنین، کاهش کلینکر و افزایش نقش مواد سیمانی تکمیلی supplementary cementitious materials (scm) که اساساً از محصولات جانبی صنعتی مانند سرباره‌های کوره‌ای و fly ash ها حاصل می‌شوند ، به جای سیمان پرتلند می تواند یکی دیگر از راه‌های حل‌ این موضوع باشد؛ سیمان های ترکیبی کم کربن با حجم بالای (scm) یا استفاده از مخلوط های بتنی که در آن fly ash، جایگزین ٪50 و یا بیشتر از سیمان پرتلند شده است در سال های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این در حالی است که تاثیر سرباره کوره‌ای و fly ash در مقایسه با سیمان پرتلند در حدود یک درجه کمتر است (6، 7، 8، 9، 10). علاوه بر این، کاهش کلینکر سیمان پرتلند در بتن با استفاده از فوق روان کننده‌ها و کاهش مقدار آب در کاهش اثرات مخرب زیست محیطی موثر خواهد بود (1). روش دیگر, افزودن مواد پرکننده معدنی مانند پودر سنگ آهک است. بتن‌های سیمان پرتلند به همراه سنگ آهک که تا ٪10 از سنگ آهک استفاده شده‌ است، ویژگی های رقابتی از نظر خواص با بتن های سیمان پرتلند دارند ولی میتوانند توانایی کاهش انتشار co2 را تا چندین برابر داشته باشند (1، 11). استفاده بهینه از چسب‌ها استراتژی مهم دیگری برای کاهش اثرات زیست محیطی می باشد. استفاده از ضایعات صنعتی مانندground calcium carbide residue و bagasse ash برای تولید بتن سازگار با محیط زیست بسیار مفید است (4، 12). استفاده از دوزهای مختلف خاک‌ اره (sawdust) به عنوان جایگزین شن و ماسه یا استفاده از سوخت های جایگزین از دیگر روش های مناسب به شمار می‌رود (3، 13). علاوه براین، به نظر می‌رسد یکی از روش‌های امیدوارکننده‌ی سیستم‌های جایگزین سیمان برای کاربردهای عمومی بتن اخیراً مبنی بر استفاده از بخشی از سولفات‌های کلسیم و سایر سیستم های مشابه که قدرت هم‌افزایی سولفات کلسیم، سیلیکات کلسیم و هیدراتهای آلومینات کلسیم را دارند، می‌باشد (8). سرانجام، با تغییر دیدگاه از بهینه سازی تولید سیمان به بهینه سازی تولید بتن، این امکان وجود دارد که محتوای سیمان بتن را به میزان قابل توجهی کاهش دهیم که این امر منجر به افزایش تولید بتن بدون افزایش تولید سیمان و co2 می‌شود. زیرا صنعت تولید بتن مسئول بیشترین مصرف سیمان بر اساس تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از دو شاخص محیطی جدید binder intensity و co2 intensity است (3).برای استفاده از این تکنولوژی‌های کاهش co2 به منظور اثرگذاری جهانی درمقیاس بزرگ، تغییرات بسیار زیادی در مراحل فرمولاسیون و پردازش بتن و همچنین توسعه ی داده‌های عملکردی برای بهینه کردن این تغییرات در استانداردهای ساخت جهانی مورد نیاز می باشد. تحقیقات بسیار زیادی برای حل کردن فرآیندهای تاکنون حل نشده و هم‌چنین برای به حداکثر رساندن خواص بتن ساخته شده از این‌چنین سیمان‌ها هم‌چنان مورد نیاز می باشد.