பாலைவன மணலில் இருந்து கட்டுமானப் புரட்சி… சிமெண்ட் பயன்பாட்டை பாதியாக குறைக்கும் புதிய தொழில்நுட்பம்!

பாலைவனம் என்றாலே கண்முன் விரிவாகத் தெரியும் மணல் பரப்பு நினைவுக்கு வரும். ஆனால் கட்டுமானத் துறையைப் பொறுத்தவரை இந்த மணல் நீண்ட காலமாக பெரிய அளவில் பயன்படுத்த முடியாத வளமாகவே இருந்து வந்தது. குறிப்பாக ஐக்கிய அரபு அமீரகத்தில் அதிக அளவில் கிடைக்கும் பாலைவன மணல், அதன் மிக நுண்ணிய மற்றும் வழுவழுப்பான தன்மை காரணமாக வழக்கமான கான்கிரீட் கலவைகளில் பயன்படுத்துவதற்கு ஏற்றதாக கருதப்படவில்லை. இந்நிலையில், ஷார்ஜா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் இந்தப் பிரச்சினைக்கு புதிய தீர்வை உருவாக்கியுள்ளனர். பாலைவன மணலை பயன்படுத்தி சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த கட்டுமான செங்கற்களை உருவாக்கும் இந்த முறையில், பாரம்பரிய போர்ட்லேண்ட் சிமெண்டின் தேவையை கணிசமாகக் குறைக்க முடியும்.

பொதுவாக கட்டுமானத்தில் பயன்படுத்தப்படும் மணல் மற்றும் பாலைவன மணலுக்கு இடையே முக்கியமான வேறுபாடு உள்ளது. ஆறுகள் அல்லது பிற இயற்கை வளங்களில் இருந்து பெறப்படும் கட்டுமான மணல் ஒப்பீட்டளவில் கரடுமுரடான துகள்களைக் கொண்டிருக்கும். அவை ஒன்றுடன் ஒன்று நன்றாகப் பொருந்தி கட்டுமான கலவைக்கு தேவையான வலிமையை வழங்குகின்றன. ஆனால் காற்றால் நீண்ட காலம் அரிக்கப்பட்ட பாலைவன மணல் மிகவும் நுண்ணியதாகவும், உருண்டையான துகள்களைக் கொண்டதாகவும் உள்ளது. இதனால் வழக்கமான சிமெண்ட் கலவையில் அதை பயன்படுத்தும்போது துகள்களுக்கு இடையிலான பிடிப்பு போதுமானதாக இருக்காது. இந்த இயற்கையான வரம்பையே ஆராய்ச்சியாளர்கள் புதிய தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் சமாளிக்க முயன்றுள்ளனர்.

ஷார்ஜா பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கிய முறையில், பாலைவன மணலுடன் alkali-activated binders எனப்படும் வேதியியல் அடிப்படையிலான பிணைப்புப் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை குறிப்பிட்ட காரத் தன்மை கொண்ட கரைசல்களின் உதவியுடன் வேதியியல் எதிர்வினையை உருவாக்கி, மணல் துகள்களை வலுவான கட்டமைப்பாக இணைக்கின்றன. மேலும், தொழிற்சாலைகளில் துணைப் பொருட்களாக உருவாகும் blast furnace slag மற்றும் industrial ash போன்ற பொருட்களும் இந்தக் கலவையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதன் மூலம் வழக்கமான மூலப்பொருட்களின் தேவையை குறைப்பதுடன், தொழில்துறை கழிவுகளுக்கும் மறுபயன்பாடு கிடைக்கிறது.

இந்த புதிய முறையின் முக்கியமான சிறப்பம்சங்களில் ஒன்று, செங்கற்களை உருவாக்க அதிக வெப்பநிலை கொண்ட அடுப்பு தேவைப்படாதது. ஆய்வில் உருவாக்கப்பட்ட செங்கற்கள் அறை வெப்பநிலையிலேயே குணப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. வழக்கமான சில கட்டுமானப் பொருட்களின் உற்பத்தியில் அதிக வெப்பம் தேவைப்படுவதால் மின்சாரமும் எரிசக்தியும் அதிகமாக பயன்படுத்தப்படலாம். அதற்கு மாற்றாக, இந்த முறையில் thermal curing அல்லது பெரிய அடுப்பு தேவையில்லாததால் உற்பத்தி செயல்முறையின் எரிசக்தி தேவையை குறைக்கும் வாய்ப்பு உள்ளது.

சுற்றுச்சூழல் கோணத்திலும் இந்த கண்டுபிடிப்பு முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. போர்ட்லேண்ட் சிமெண்ட் உலகளவில் அதிகம் பயன்படுத்தப்படும் கட்டுமானப் பொருட்களில் ஒன்றாக இருந்தாலும், அதன் உற்பத்தி குறிப்பிடத்தக்க அளவில் கார்பன் டை ஆக்சைடு வெளியேற்றத்துடன் தொடர்புடையது. ஷார்ஜா பல்கலைக்கழகத்தின் தகவலின்படி, சிமெண்ட் உற்பத்தி உலகளாவிய CO₂ வெளியேற்றத்தில் 10 சதவீதம் வரை பங்களிக்கக்கூடும். இதனால் சிமெண்டின் பயன்பாட்டை குறைக்கும் மாற்று கட்டுமானப் பொருட்களை உருவாக்குவது, குறைந்த கார்பன் கொண்ட கட்டுமானத் துறைக்கான முக்கிய முயற்சியாக பார்க்கப்படுகிறது.

இந்த செங்கற்களின் நீடித்த தன்மையும் ஆய்வில் பரிசோதிக்கப்பட்டுள்ளது. நீர் உறிஞ்சுதல், ஈரமாக்குதல் மற்றும் உலர்த்துதல் சுழற்சிகள், மேற்பரப்பில் உப்பு படிதல் மற்றும் sulfate தாக்கம் உள்ளிட்ட பல்வேறு சோதனைகள் நடத்தப்பட்டுள்ளன. குறிப்பாக sulfate அதிகம் உள்ள மண், நிலத்தடி நீர் மற்றும் கடலோரப் பகுதிகளில் கட்டுமானப் பொருட்கள் காலப்போக்கில் பாதிக்கப்படலாம். இந்த சூழ்நிலையில் புதிய முறையில் உருவாக்கப்பட்ட செங்கற்கள் நல்ல எதிர்ப்புத் திறனை வெளிப்படுத்தியதாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்துள்ளனர். சில சோதனைகளில் அவை வழக்கமான சிமெண்ட் அடிப்படையிலான செங்கற்களைவிட சிறப்பாக செயல்பட்டதாகவும் கூறப்பட்டுள்ளது.

இதன் மற்றொரு முக்கிய அம்சம், பாலைவன மணலை இனி வெறும் கட்டுமானத்திற்கு சிக்கலான மூலப்பொருளாக பார்க்க வேண்டியதில்லை என்பதுதான். குறிப்பாக பாலைவனப் பகுதிகளில் அதிக அளவில் கிடைக்கும் உள்ளூர் வளத்தை பயன்படுத்துவதால், கட்டுமானப் பொருட்களுக்கான தொலைதூர போக்குவரத்து தேவையையும் எதிர்காலத்தில் குறைக்கக்கூடிய வாய்ப்பு இருக்கிறது. அதேசமயம் தொழிற்சாலை கழிவுப் பொருட்களையும் மீண்டும் பயன்படுத்த முடியும் என்பதால், இது circular economy என்ற அணுகுமுறைக்கும் பொருந்துகிறது.

ஆனால் இந்த கண்டுபிடிப்பு உடனடியாக பெரிய அளவில் கட்டுமானத் துறையில் பயன்படுத்தப்படத் தொடங்கிவிட்டது என்று கூற முடியாது. தற்போது இது ஆராய்ச்சி மற்றும் ஆய்வகச் சோதனை கட்டத்திலேயே உள்ளது. தொழில்துறை அளவில் உற்பத்தி செய்யும் முன் பெரிய அளவிலான pilot projects, தரநிலைப்படுத்தல், செலவு மதிப்பீடு, நீண்டகால நீடித்த தன்மை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் போன்ற பல அம்சங்கள் ஆய்வு செய்யப்பட வேண்டும். ஆய்வகத்தில் கிடைத்த முடிவுகள் நிஜ உலக கட்டுமானத் திட்டங்களிலும் தொடர்ந்து கிடைக்கிறதா என்பதே அடுத்த முக்கிய சோதனையாக இருக்கும்.

உலகம் முழுவதும் கட்டுமானத் துறை குறைந்த கார்பன் கொண்ட பொருட்களை தேடி வரும் நிலையில், இந்த முயற்சி பாலைவன நாடுகளுக்கு மட்டுமல்லாமல் பரந்த அளவில் கவனம் பெறக்கூடியதாக உள்ளது. உள்ளூரில் கிடைக்கும் மணல், தொழில்துறை துணைப் பொருட்கள் மற்றும் குறைந்த சிமெண்ட் பயன்பாடு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைக்கும் இந்த அணுகுமுறை வெற்றிகரமாக தொழில்துறை அளவுக்கு கொண்டு செல்லப்பட்டால், எதிர்கால கட்டுமானத்தில் புதிய வாய்ப்புகளை உருவாக்கலாம். இன்று கட்டுமானத்திற்கு சவாலாகத் தெரியும் பாலைவன மணலே, நாளை நிலையான கட்டுமானத்திற்கான முக்கிய மூலப்பொருளாக மாறக்கூடும் என்பதே இந்த ஆராய்ச்சியின் சுவாரஸ்யமான செய்தியாக உள்ளது.

உள்ளூர் முதல் உலகம் வரை பரபரப்பான ஹாட் செய்திகளை உடனுக்குடன் அறிய மாலைமுரசு யூடியூப் சேனலை காண இங்கே கிளிக் செய்யவும்