مصالح ساختماني هوشمند براي شهرها
مصالح ساختماني هوشمند براي شهرها
با به كارگيري فن آوري هاي پيشين و نيز ابتكار مهندسان سوئدي، مي توان نسل نويني از مصالح را به وجود آورد. مصالح جديد قادرند به هنگام قرارگيري در معرض نور خورشيد يا باران، آلودگي ها را بشويند و در خود حل كنند.
با به كارگيري فن آوري هاي پيشين و نيز ابتكار مهندسان سوئدي، مي توان نسل نويني از مصالح را به وجود آورد. مصالح جديد قادرند به هنگام قرارگيري در معرض نور خورشيد يا باران، آلودگي ها را بشويند و در خود حل كنند
شكوفايي جمعيت و روند شهري شدن پس از انقلاب صنعتي، هجومي از انواع آلاينده ها و مواد سمي خطرناك را براي شهرنشينان سراسر جهان به همراه آورده است و از اين رو، دانشمندان همواره در پي يافتن راهكارهاي جديد، از اختراع و توليد مبدل هاي كاتاليستي گرفته تا به كارگيري سوخت هاي جانشين، براي كاهش انتشار آلاينده ها توام با ايجاد شرايط بهتر براي زندگي جوامع ساكن در شهرهاي بزرگ بوده اند.
در اين ميان، تازه ترين اختراع دنياي علم را دانشمندان سوئدي و فنلاندي به جهان معرفي كرده اند؛ به طوري كه اينك پس از سالها توجه به يافتن راهكارهاي جديد مرتبط با موتورها و لوله هاي اگزوز، پژوهشگران ايده جديدي را در اين زمينه مطرح كرده اند. آنها بتازگي موفق به توليد مصالح ساختماني هوشمند و شگفت انگيزي شده اند كه پس از قرارگيري در ساختار خانه ها و ساختمان هاي شهري، قادرند به ميزان قابل توجهي از آلودگي عظيم شهرها بكاهند. ديوارهاي هوشمندبه گزارش خبرگزاري آسوشيتدپرس از استكهلم، دانشمندان سوئدي همراه با پژوهشگران فنلاندي، مواد و مصالح ساختماني هوشمندي توليد كرده اند كه مي تواند به پاكيزگي شهرهاي بزرگ و كاهش آلودگي هوا در آنها كمك كند. بر اساس اين گزارش، پيش از اين نيز مواد خود پاك شونده اي براي ساخت پنجره ها و ديوار حمام ها ساخته شده بود و اينك با به كارگيري فن آوري هاي پيشين و نيز ابتكار جديد مهندسان سوئدي، مي توان نسل نويني از مصالح و ساختارهاي شهري را بويژه در كلانشهرهاي آلوده به وجود آورد. به گفته دانشمندان سوئدي، مصالح ساختماني جديد قادرند به هنگام قرارگيري در معرض نور خورشيد يا باران، آلودگي ها را بشويند و در خود حل كنند. كارين پترسون ، سخنگوي شركت ساختماني بزرگ سوئد موسوم به شركت اسكانسكا ، مي گويد: در آغاز، به دنبال ساخت ديوارهاي سيماني ويژه اي بوديم كه آلاينده هاي خروجي از اگزوز خودروها را بويژه در داخل تونل ها كه انبوهي از مواد آلاينده در آنجا متمركز مي شود، از ميان بردارد و سپس مشاهده كرديم كه محصول توليد شده را مي توان افزون بر اهداف اوليه، در ساختار انواع ساختمان ها و بناهاي شهري نيز به كار گرفت و از ويژگي هاي منحصر به فرد آنها در پاكيزه سازي محيط استفاده كردمهندسان و محققان شركت اسكانسا كه دفتر مركزي آن در شهر استكهلم، پايتخت سوئد قرار دارد، فعاليت پژوهشي اخير خود را در چارچوب بخشي از يك پروژه سوئدي- فنلاندي به ارزش يك ميليون و 700 هزار دلار انجام داده اند. اين پروژه به منظور توليد سيمان كاتاليستي و تركيبات بتوني جديد با پوشش اكسيد تيتانيوم براي پوشش و نماي ساختمان ها طراحي و اجرا شد. اكسيد تيتانيوم تركيب شيميايي ويژه اي است كه اغلب در رنگ هاي سفيد و خميردندان ها مورد استفاده قرار مي گيرد. به گفته شيميدان ها، اين ماده داراي خواص و ويژگي هاي منحصر به فردي است؛ به طوري كه به هنگام قرارگيري در معرض اشعه ماوراي بنفش نور خورشيد، به يك ماده بشدت فعال و واكنش پذير تبديل مي شود. پژوهشگران سوئدي تصريح مي كنند كه اين ويژگي اكسيد تيتانيوم سبب مي شود تابش اشعه ماوراي بنفش به آن، موجب ايجاد يك واكنش كاتاليتيك شود كه نتيجه اين روند، تخريب مولكول هاي انواع آلاينده ها از جمله اكسيدهاي نيتروژن خواهد بود. گفتنـــــي است اكسيدهاي نيتروژن در فرآيند احتراق سوخت هاي فسيلي منتشر مي شوند و به هنگام تركيب شدن با برخي تركيبات آلي فرار موجود در هوا، دود- مه خطرناكي را در شهرها به وجود مي آورند. كارشناسان بهداشتي همواره هشدار مي دهند قرارگرفتن در معرض غلظت بالايي از اكسيدهاي نيتروژن، مشكلات تنفسي بسيار خطرناك و حادي را براي شهروندان ايجاد مي كند، البته بررسي ها نشان داده است كه اين آلاينده ها به راحتي و با بارش يك باران، از هوا حذف مي شوند. ساختمان هاي پاك و درخشانبه گزارش خبرگزاري آسوشيتدپرس، واكنش كاتاليتيك ايجاد شده در مصالح ساختماني جديد خواص مهم ديگري نيز دارد؛ به طوري كه واكنش پذير شدن و فعاليت شيميايي شديد اين مواد در مجاورت اشعه ماوراي بنفش، مي تواند از چسبيدن باكتري ها و كثيفي ها بر روي ديوار ها و ساختمان ها جلوگيري كند و سبب مي شود تا اين آلودگي ها با بارش يك باران، به آساني از روي ديوارها شسته و پاك شوند. بو- اريك اريكسون ، رئيس بخش تحقيقات شركت سمنتا كه گوشه اي ديگر از اجراي اين پروژه را به عهده داشته است، مي گويد: محصولات جانبي به وجود آمده، در پي وقوع اين واكنش شيميايي كه فرآيند فتوكاتاليز نام دارد، بي خطر هستند. وي مي افزايد: در واقع نوع محصولات جانبي ايجاد شده در جريان اين واكنش، بستگي به نوع تركيباتي دارد كه در جريان آن وارد شده و در واكنش شركت دارند؛ به طوري كه مولكول هاي كربن دار تركيبات آلي درگير در اين واكنش به دي اكسيد كربن و آب تبديل مي شوند، در حالي كه از مولكول هاي انواع اكسيدهاي نيتروژن، سرانجام نمك هاي نيتراته بر جاي خواهد ماند. اين گزارش مي افزايد كه پيشبرد تحقيقات اخير در اين حوزه، به لطف ظهورانقلاب نانوتكنولوژيكي در شاخه هاي گوناگون علوم امكانپذير شده است، به گونه اي كه اينك مهندسان و شيميدان ها در سطوح مولكولي به دستكاري و تغيير تركيبات مصالح ساختماني مي پردازند تا بتوانند خواص و ويژگي هاي مطلوب و مورد نظر خود را در اين دسته از مواد به وجود آورند. به گفته دانشمندان، به كارگيري موادي مانند اكسيدتيتانيوم در ساختار مصالح ساختماني، فقط زماني به نتيجه مطلوب خواهد انجاميد كه لايه بسيار نازكي از آن را به عنوان پوشش مصالح، مورد استفاده قرار دهند و در واقع دستيابي به اين هدف، در مقياس ميكروسكوپي بايد به اجرا درآيد. توليد گسترده و انبوه مصالح خودپاك شونده و استفاده گسترده از آنها در ساختار ساختمان ها و پنجره ها در مناطق گوناگون، سبب مي شود كه از اين پس بتوانيم در شهرهايي زندگي كنيم كه از نما و سيماي بسيار تميز، پاكيزه و درخشاني برخوردارند و نيازي به تميز كردن نماي ديوارها و پنجره ها به طور دوره اي وجود نخواهد داشت. گزارش آسوشيتدپرس مي افزايد كه تاكنون، چندين ساختمان مدرن از جمله مارونوچي بيلدينگ در توكيوي ژاپن از اكسيد تيتانيوم و آجرهاي فتوكاتاليك پوشيده شده اند تا نقش مهم و برجسته خود را در پاكيزگي شهري و كاهش آلاينده هاي پايتخت ژاپن ايفا كنند. مهندسان سوئدي تاكيد مي كنند كه جلوگيري از تغيير رنگ و شفافيت نما و ظاهر ساختمان ها كه در اثر وقوع واكنش هاي شيميايي گوناگون ميان انواع آلاينده ها و سطح مصالح ساختماني صورت مي گيرد، از ديگر ويژگي ها و فوايدي به شمار مي رود كه استفاده از اين مواد جديد در پي خواهد داشت. همچنين پژوهشگران براي آزمايش تركيبات جديد خود، 75 هزار متر مربع از سطح خيابان هاي اطراف شهر ميلان ايتاليا را با سيمان فتوكاتاليك پوشانده اند كه نتيجه اين آزمايش ها بسيار موفقيت آميز بوده است. به گفته آنان، در نتيجه انجام اين آزمايش در حومه شهر ميلان، سطح اكسيد نيتروژن تا بيش از 60 درصد كاهش يافته است كه البته اين امر تا اندازه اي نيز به شرايط آب و هوايي منطقه بستگي دارد. همچنين انجام تجربه مشابهي در فرانسه، سبب كاهش غلظت اكسيد نيتروژن به ميزان 20 تا 60 درصد بر سطوح ديوارهاي مجهز به سيمان فتوكاتاليك در مقايسه با ديوارهاي حاوي مصالح معمولي شده است. بر اساس اين گزارش، ارائه نتايج بسيار درخشان و قابل توجه در اين زمينه، سرانجام اتحاديه اروپا را براي سرمايه گذاري در اين عرصه تشويق كرد و اين اتحاديه در سال ميلادي گذشته، مبلغ 2 ميليارد و 270 ميليون دلار را براي پيشبرد پروژه توليد مصالح ساختماني هوشمند به منظور كاهش غلظت اكسيدهاي نيتروژن و مواد سمي ديگري همچون بنزن در شهرها اختصاص داد.
منبع : انجمن مهندسي عمران
