טכנולוגיית הדפסת בטון תלת-ממדית משפרת את חוזק הבטון באופן משמעותי

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים באוניברסיטה הטכנולוגית של נניאנג (NTU) בסינגפור הציגו שיטה פורצת דרך להדפסה תלת-ממדית של בטון שלוכדת ומאחסנת פחמן דו-חמצני (CO₂), ומציעה פתרון מבטיח לאתגרים הסביבתיים של תעשיית הבנייה. טכנולוגיה חדשנית זו לא רק משפרת את החוזק והיעילות של בטון מודפס בתלת-ממד, אלא גם מטפלת בפליטות הפחמן הגבוהות הקשורות לתהליך הייצור המסורתי של מלט. המחקר פורסם בכתב העת Carbon Capture Science & Technology.

על פי Interesting Engineering, התהליך החדש עובד על ידי שילוב  CO₂וקיטור, תוצרי לוואי של פעולות תעשייתיות – לתוך תמהיל הבטון במהלך תהליך ההדפסה התלת-מימדית. כאשר הבטון מודפס, ה- CO₂מגיב עם התערובת, ויוצר תרכובת יציבה שנלכדת בתוך המבנה. הוספת הקיטור משפרת את ספיגת ה- CO₂, ומשפרת את החוזק הכולל של הבטון. בדיקות מעבדה אישרו כי טכניקה זו מייצרת בטון חזק ועמיד יותר מאשר חומרים קונבנציונלים המודפסים בתלת-מימד, תוך לכידה ואחסון של משמעותית יותר CO₂.

ייצור מלט מהווה חלק משמעותי מפליטות הפחמן הדו-חמצני הגלובליות. השיטה של NTU מציעה חלופה בת קיימא יותר, המפחיתה את כמות החומר בו משתמשים, את זמן הבנייה ואת דרישות כוח האדם. הצוות מצא כי תמהיל הבטון החדש הראה שיפור של 50% ביכולת ההדפסה, מה שהוביל לבנייה מהירה ומדויקת יותר. בנוסף, החומר הפגין יכולת דחיסה גדולה יותר בשיעור של עד 36.8% וחוזק כיפוף גבוה ב-45.3% בהשוואה לבטון מודפס בתלת-ממד סטנדרטי.

פרופ' טאן מינג ג'ן, החוקר הראשי של המחקר, הדגיש את ההשפעה הרחבה יותר של הטכנולוגיה, והסביר כי באמצעות שימוש ב-CO₂ המיוצר על ידי תחנות כוח או תעשיות אחרות, אנו יכולים להפחית את ההשפעה הסביבתית של מגזר הבנייה וגם לשפר את התכונות המכניות של בטון.

החוקרים הסבירו כי התפתחות זו מגיעה בזמן קריטי, כאשר תעשיות ברחבי העולם נמצאות במירוץ לעמוד ביעדי האקלים שהציבו לעצמן. חוקרי NTU הגישו פטנט אמריקאי משותף על הטכנולוגיה ומתמקדים באופטימיזציה של תהליך ההדפסה ובדיקת השימוש בגזי פסולת כדי לשפר עוד יותר את היתרונות הסביבתיים של המערכת.