Міст майбутнього: інноваційний бетон, що поглинає вуглець, змінює уявлення про архітектуру
Вчені з Університету Пенсильванії здійснили прорив у сфері інфраструктури, створивши унікальну бетонну конструкцію, надруковану за допомогою 3D-принтера, яка здатна не лише зберігати міцність і довговічність, але й активно поглинати вуглекислий газ із навколишнього середовища.
Ця нова розробка увійшла до проекту під назвою Diamanti і базується на застосуванні екологічно чистих матеріалів, а також природних форм і структур, натхненних природою.
Одним із перших прикладів застосування є пішохідний міст, що використовує на 60% менше матеріалів, зменшуючи темпи споживання ресурсів під час будівництва.
Керівник дослідницької групи, доцент Масуд Акбарзаде, зазначає, що форма моста заснована на структурі трипериодичних мінімальних поверхонь (TPMS), подібних до кісткової тканини людини, що дозволяє оптимально розподіляти навантаження і збільшувати площу поглинання СО₂ ще на 30%.
За словами науковця, подібна технологія не тільки знижує викиди вуглецю у процесі виробництва, а й сприяє очищенню атмосфери і покращенню якості повітря.
Принцип, закладений у концепцію Diamanti, базується на ідеї природи, яка м’яко й ефективно використовує матеріали, і дослідники прагнуть поширити цю технологію на широкі масштаби, щоб зробити внесок у боротьбу з кліматичними змінами.
Водночас, застосування нових бетонних сумішей із високим рівнем поглинання CO₂ не обмежується лише містобудуванням.
Спільно з професоркою Шу Янг розробляється матеріал, що містить діатомову землю — природний пористий матеріал із залишками водоростей.
Це дозволяє частково замінювати цемент і створювати мікроканали для проникнення і поглинання СО₂.
Така технологія вже пройшла перші випробування і наразі готується до масштабного застосування у Франції.
Виготовлення конструкцій відбувається з окремих модулів, надрукованих роботами на 3D-принтерах і з’єднаних натяжними тросами, що дозволяє зменшити використання сталі і матеріалів на 25-30%, зменшуючи таким чином вуглецевий слід і вартість будівництва.
Водночас, експерти попереджають про виклики масштабування цього технологічного прориву, зокрема щодо обсягів виробництва діатомової землі, яка наразі обмежена.
Попри це, дослідники вірять, що застосування подібних інновацій у бетонній промисловості стане важливим кроком до зменшення глобальних викидів парникових газів.
Адже саме бетон — одна з головних причин викидів у світі, і саме тут шукають шляхи мінімізації негативного впливу на клімат.
У майбутньому такі технології можуть змінити підхід до архітектури й інфраструктури, перетворюючи будівлі не лише на конструкції, але й на активних учасників у процесі очищення атмосфери.
Водночас, світові науковці попереджають, що без термінових і масштабних зусиль у скороченні викидів залишаться ризики незворотних кліматичних катастроф, зокрема руйнування коралових рифів та підвищення рівня океанів.
Тому інноваційні рішення, такі як розробка екологічного бетону, мають стати частиною глобальної стратегії боротьби із змінами клімату.