Canlı Tuğlalar Geliyor

Canlı tuğlalar kavramını daha önce hiç duymuş muydunuz? Yakın gelecekte yapı sektöründe devrim yaratacak mı bilinmez ama günümüzde sıra-dışı yapı malzemelerinin üretimi üzerine bir çok çalışma mevcut. İşte bunlardan bir de canlı tuğlalar – yaşayan betonlar!

Yüzyıllar boyunca, inşaat sektöründe genel olarak aynı şekilde beton imal ediliyordu. Kum ve çakıl gibi sert malzemeleri çeşitli bağlayıcılarla karıştırıp, prizlendikten sonra uzun süre sabit ve sert kalmasını umarak üretim gerçekleştiriliyordu.

Şimdilerde ise; Colorado Üniversitesi‘ndeki Dr.Srubar ve bazı bilim insanları bu ezberi bozacak yepyeni bir yapısal malzeme geliştirdi: Canlı Tuğlalar, bir diğer ismiyle yaşayan betonlar.

Canlı Tuğlalar (Yaşayan Betonlar), Colorado Üniversitesi’nden Dr.Srubar ve ekibi tarafından geliştirilmiştir.

Yaşayan Betonlar

Yeni malzemede oluşan mineraller kimyasal olarak değil, fotosentez yoluyla enerji üreten ortak bir mikrop sınıfı olan siyanobakteriler tarafından oluşturulur.

Siyanobakteriler

Fotosentetik bir işlem ile karbondioksiti emerek normal beton üretiminin aksine, çıkan sera gazının büyük miktarını dışarı yayar. İlk olarak bakıldığında yeşil bir iksiri andıran bu beton daha sonra normal rengi olan kahverengiye dönüşmektedir.

Canlı Tuğlalar – Yaşayan Betonlar – Yeni Jenerasyon İnşaat Teknolojisi

Temel olarak kum, sıcak su, jel ve bakterileri besleyecek maddelerden oluşan karışımda çoğalan bakteriler, bir gün içerisinde istenilen şekilde sert bir malzemeye dönüşmektedir. Birkaç hafta boyunca yaşamaya devam eden betondaki bakteriler zamanla ölmektedir.

Canlı tuğlalar ‘ı inşa etmek için araştırmacılar çalışmalara ilk önce siyanobakterileri ılık su, kum ve besin karışımına koymaya çalıştılar.

Mikroplar ışığı emdiler ve kalsiyum karbonat üretmeye başladılar ve kum parçacıklarını yavaş yavaş bir araya topladılar. Ancak bu işlem için süreç oldukça yavaştı ve hızlanması gerekiyordu.

Canlı Tuğlalar Daha Hızlı Nasıl Üretilebilirdi?

Dr. Srubar daha önce suda çözündüğünde ve soğutulduğunda moleküllerin arasında özel bağlar oluşturan bir gıda bileşeni olan jelatin ile çalışmıştı.

Dr.Srubar – Colorado Üniversitesi

Siyanobakteriler tarafından oluşturulan bağı güçlendirmek için jelatin eklemeyi önerdi ve ekip arkadaşlarının bu fikir ilgisini çekti.

Araştırmacılar Knox marka jelatini yerel bir süpermarkette satın aldılar ve bakterilerle birlikte çözelti içinde çözdüler.

Karışımı kalıplara döktüklerinde ve bir buzdolabında soğuttuklarında; jelatin bağları sayesinde daha fazla bütünlük sağlandığı ve yaşayan betonun daha güçlü ve daha hızlı büyümesine yardımcı olduğu gördüler.

Yaklaşık bir gün sonra, karışım, iki inçlik küpler, ayakkabı kutusu boyutunda bloklar, payandalar ve kesikli kafes kiriş parçaları dahil olmak üzere grubun kullandığı kalıplar şeklinde beton bloklar oluşturuldu.

Malzemenin çoğu geleneksel betonla karşılaştırıldığında zayıf olmasına rağmen, iki inçlik küpler bir kişinin dayanabileceği kadar güçlüydü.

Bir ayakkabı kutusu boyutundaki bloklar ise gerçek inşaat yapma potansiyeli gösterdi.

Kesilen Bloklardan Çıkan Madde Tekrar Tuğla Üretiminde Kullanılabiliyor

Oluşturulan bu bloklar, elmas uçlu bir testere ile kesilebilir, çıkan parçalar hammadde içeren sıcak bir behere yerleştirebilir veya yeni bir kalıba dökebilir böylece beton oluşumuna yeniden başlanabilir.

Böylece her blok sekiz yeni nesneyi üreterek sekiz jenerasayon blok üretebilir durumdadır. Çevre dostu inşaat malzeme üretimi için ideal yapıdadır.

Yaşayan Betonlar Nerelerde Kullanılacak? Kullanım Avantajları Nelerdir?

Yapı malzemesinin nakliyesinin çok zor olduğu bölgelerde kullanılabilir. Mesela çok uzak mesafelerde (örnek olarak çöller verilebilir.) kurulacak tesislerde oldukça kurtarıcı olabileceği düşünülmektedir.

Ayrıca uzay çalışmalarında insanlık olarak inşaat malzemesini uzaya taşıma imkanımız olmadığı için, hammaddesi mikro organizmalardan oluşan bu malzeme uzayda herhangi bir yapı inşaatında kullanılabilir. Belki de gelecekte Mars’da konut satışları bile başlayabilir bu teknoloji ile kim bilir!

Çoğu beton uygulamalarında, büyük ölçüde sağlam beton talebi nedeniyle, dünya çapında kısıtlı kaynağa sahip nehirlerden, göllerden ve okyanuslardan gelen agregalar kullanılması gereklidir.

Yeni canlı malzeme bu yönden baktığımızda çok seçici değildir. Belirli bir agrega türünü kullanılması gerekmez. Geri dönüştürülmüş beton gibi atık malzemeler de kullanılarak canlı tuğlalar (yaşayan betonlar) oluşturulabilir.

Canlı beton araştırma ekibi, betonu daha güçlü hale getirerek malzemeyi daha pratik hale getirmek için çalışmalarına devam etmekteler.

Bakterinin dehidrasyon direncini arttırmak; malzemelerin, alçıpan levhalar gibi düz paketlenecek ve kolayca monte edilebilecekleri şekilde yeniden yapılandırılması  ve bir jelin eklenmesini gerektirmeyen farklı bir tür siyanobakteri bulma çalışmaları tüm hızıyla devam etmektedir.

Kaynaklar:

• https://www.colorado.edu/ceae/wil-v-srubar
• https://www.nytimes.com/2020/01/15/science/construction-concrete-bacteria-photosynthesis.html