Grafén, mint alapanyag
Az Európai Unió egyik kiemelt kutatási területe volt a grafén, ugyanis hatalmas potenciál rejlik benne. A grafén szénatomokból áll, és egyetlen, sík felületű réteget alkot. Rugalmas, mégis kemény és erősebb az acélnál. Az anyagot 2004-ben fedezték fel. Mivel még kutatási fázisban van, előállítása nagyon drága, de már több, mint ezer cég foglalkozik az ipari mértékben történő előállításával.
A népszerűségének oka, hogy egy papírlap vastagságú grafénlemez olyan erős, mint egy 6 cm-es acéllemez, és mégis 100x könnyebb annál. A tulajdonságai alapján tehát kíváló alapanyag, szigetelőanyag, valamint az energiafelhasználásban is fontos szerepe lehet a jövőben.
Súlyának köszönhetően megoldás lehet a beton tömege okozta problémára. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a világ legnépszerűbb építőanyaga nemcsak a globális szén-dioxid-kibocsátás 8%-áért felelős, hanem egy másik súlyos problémát is okoz. Súlyának köszönhetően számos tengerparti város gyorsabban süllyed, mint ahogy a tengerszint emelkedik.
A grafént ma már bele tudják építeni a betonba is. A grafénnal erősített beton és más építőanyagok csökkenthetik az anyagfelhasználást és a CO2 -kibocsátást, hozzájárulva a zöldebb építkezéshez. Ezen jó tulajdonságai mellett még a beton öngyógyításához is hozzájárul.
Szén-dioxid megkötő anyagok
Ma már léteznek olyan technológiák, amik képesek leválasztani és tárolni a légkörben lévő szén-dioxidot, ennek a folyamatnak a rövidítése a CCS (Carbon Capture and Storage). A levegőben lévő gázoktól először elválasztják a szén-dioxidot, majd folyadékká préselik, ezután pedig vagy elszállítják, vagy tárolják a föld alatt.
Mivel jelenleg hatalmas probléma a CO2 tárolása, ezért több startup és nagyvállalat is foglalkozik a megszilárdíott, vagy folyadékká alakított CO2 alternatív hasznosításával, többek között az építészeti és belsőépítészti szektor is.
A szén-dioxidot több módon is tudják használni az építészeti szektorban. Bele tudják keverni például a cementbe. A folyamat lényege, hogy a szénn-dioxidot a beton gyártása során vagy utána bejuttatják a betonkeverékbe, ahol az kémiai reakcióba lép a cement összetevőivel és az ásványi anyagokkal, majd karbonáttá alakul. Ennek következtében a szé-dioxid stabil formában megkötődik a betonban.
Ezen kívül különböző építészetben használt műanyagok előállítására is alkalmazzák. A szén-dioxid tartalmú műanyagok gyakran könnyebbek, és kevesebb fosszilis alapanyagot igényelnek.
Az innovációval foglalkozó cégek közül például a CarbonCraft megszilárdított szén-dioxidból készít csempéket, a CO2 Concrete pedig a megszilárdított szén-dioxidot a betonba keveri. Hasonló innovációt hozott létre egy másik cég is, a Covestro, amelyik CO2 megkötéssel állít elő különféle műanyagokat, padlózatokat és tetőszerkezeteket is.
A túlzottan költséges technonlógia azonban még mindig nem elterjedt széles körben, de tapasztalható, hogy minden szektor elkezdett foglalkozni a CO2 valamilyen hasznosításával. Egy korábbi cikkünben már írtunk arról, hogy létezik CO2 elnyelő beton is, ami szintén egy érdekes, fejlesztés alatt álló futurisztikus építőelem.
![](https://www.fenntarthatofejloves.net/wp-content/uploads/2024/05/image-2-1024x682.png)
Szintetikus pókselyem az acélhuzalok helyett
Az acélhuzalokat széleskörben használják az építészetben a tartóssága és erőssége miatt. Ez az anyag azonban nem mondható túlságosan fenntarthatónak. Az acél feldolgozása energiaigényes folyamat, és nem megújuló erőforrás, így a kinyerése és feldolgozása nagy környezeti terheléssel jár. A kutatók környezetbarátabb megoldások után kutatva szintetikus pókselyemmel kezdtek kísérletezni.
A pókselyem hihetetlen szakítószilárdságáról és rugalmasságáról híres. Ez az anyag ideális számos alkalmazáshoz, az orvosi varratoktól a golyóálló mellényekig. Laboratóriumi körülmények között kutatók sikeresen átültették a pókselyem előállításáért felelős géneket a baktériumokba, lehetővé téve ezeknek a mikroorganizmusoknak, hogy selyemfehérjét állítsanak elő.
A szintetikus selyem ugyanolyan erős és rugalmas, mint a természetes pókselyem, azzal az előnnyel, hogy rétegezhető és erősíthető, így termelési méretekben alkalmas az építészeti felhasználáshoz. Érdekesség, hogy a szintetikus pókselyemből elegendő néhány milliméter ahhoz, hogy megtartsa egy felnőtt ember súlyát, továbbá kompatibilis az emberi szövetekkel, így orvosi alkalmazásokhoz, például varratokhoz is használható.
![](https://www.fenntarthatofejloves.net/wp-content/uploads/2024/05/image-3-1024x682.png)
Alumíniumhab
A fémhab egy speciális anyag, amelyet különleges gyártási folyamatok során állítanak elő, és amely rendkívül kis sűrűséggel rendelkezik, miközben megőrzi szilárdságát és szerkezeti integritását. Az alumíniumhabot általában 2 módszerrel állítják elő, az alapja azonban, hogy az olvadt fémbe levegőt pumpálnak, ami aztán a légbuborékok körül szilárdul meg.
- Porózusítás: a fémhabot olyan anyagokkal töltik fel, amelyeket később eltávolítanak. Ennek során a fém „habja” kialakul, amely rendkívül könnyű, de még mindig megtartja a fém eredeti szilárdságát.
- Porelválasztás: Ebben a folyamatban két szélső fémlemez közé egy speciális habot helyeznek. Ezt követően nagy nyomáson működő gépek segítségével összenyomják a lemezeket.
A fémhab rendkívül alacsony sűrűséggel rendelkezik, így ideális választás olyan építőelemek előállítására, amelyeknek alacsony súlyra van szükségük, például tetők és padlók készítésére. A fémhab jó hőszigetelő tulajdonságokkal is rendelkezik, ami segíthet csökkenteni az épületek energiafelhasználását a fűtés és a hűtés során, így hozzájárulva az energiahatékonysághoz. A „hab” állaga miatt kevesebb anyag szükséges a szerkezetek létrehozásához, ami csökkenti a nyersanyagok felhasználását és a termelés költségeit.
![](https://www.fenntarthatofejloves.net/wp-content/uploads/2024/05/image-6.png)
Aerogél
Az aerogél innovatív anyagnak számít, mivel rendkívül különleges tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik számos alkalmazásban való felhasználását.
Az aerogél 95-99%-ban levegőből áll, és csak néhány szilárd anyagot tartalmaz, ami rendkívül könnyűvé és átlátszóvá teszi. Ez a szerkezet a modern anyagtudomány csúcsát képviseli. Az aerogél különböző formákban és kompozit anyagok részeként használható, beleértve a bevonatok és szigetelések gyártását.
Az aerogél egy szintetikus szilárd anyag, amely egy gélből származik, ahol a folyékony összetevőket gázzal helyettesítik. Ez egy nyitott pórusú szilárd anyag, rendkívül alacsony sűrűséggel (akár a levegő sűrűségének 3x-osa) és alacsony hővezető képességgel bír.
![](https://www.fenntarthatofejloves.net/wp-content/uploads/2024/05/image-4.png)
Forrás: RT Isolazioni
Az aerogél az egyik legjobb hőszigetelő anyag, amely jelenleg elérhető. Hatékonyan csökkenti az energiafelhasználást fűtésre és hűtésre, ezáltal hozzájárul az épületek energiahatékonyságához.
Az alapanyagok és körforgásos lehetőségek körbejárása után a következő cikkünkben az építőipar másik kulcsfontosságú területét, a gépparkot vesszük górcső alá.
[A sorozat szerkesztői: Ali Amina és Szomolányi Katalin]