הפתרון לאחת הבעיות הסביבתיות החמורות ביותר שלנו עשוי להסתתר בטכנולוגיה בת 2000 שנה, כך לפי מחקר שפורסם אתמול ב-iScience. הצוות האמריקאי חקר לעומק את הרכב הבטון הרומי העתיק, וגילה שלמרות שייצורו דורש יותר מים ופליטות גזי חממה בטווח הקצר, הוא עשוי להיות בר-קיימא הרבה יותר לטווח הארוך, ולכן ממליץ להשתמש בו לבניינים מודרניים.
תחרות בין העבר להווה
שלושה מהנדסי סביבה – שניים מאוניברסיטאות בקליפורניה ואחת מקולומביה (המדינה, לא האוניברסיטה האנטישמית) – השוו בין הבטון הרומי לבין בטון מסוג פורטלנד הנפוץ כיום. התוצאות היו מפתיעות: למרות שייצור הבטון הרומי דורש השקעת אנרגיה גבוהה יותר, הוא עשוי להיות יעיל יותר לטווח הרחוק.
דניאלה מרטינס, ראש צוות המחקר ממחלקת הנדסה אזרחית וסביבתית באוניברסיטת הצפון בקולומביה, מסבירה: "כאשר אנו לוקחים בחשבון את תוחלת החיים של הבטון, אנו מתחילים לראות יתרונות. יש הרבה לקחים שאנו יכולים ללמוד מהרומאים. אם נוכל לשלב את האסטרטגיות שלהם עם הרעיונות החדשניים המודרניים שלנו, נוכל ליצור סביבה בנויה ברת-קיימא יותר".
המתכון הסודי לעמידות
על פי המחקר, תערובות הבטון הרומי צריכות להיות בשימוש לפחות 41% יותר מהתערובות המודרניות כדי להשיג את אותן פליטות מצטברות עבור מבנים. עבור מבנים קצרי-מועד יותר, כמו רחובות וכבישים מהירים שמשופצים בכל כמה שנים, הבטון הרומי צריך להחזיק מעמד לפחות 29% יותר זמן. במלים אחרות: אם לוקחים בחשבון תדירות שיפוץ והחלפה זהות, הבטון הרומי מוביל למבנים פחות מזהמים.
הסוד לעמידות יוצאת הדופן של הבטון הרומי טמון ביכולת "הריפוי העצמי" שלו. כאשר סדקים מופיעים בבטון, הם מתוקנים באופן טבעי כאשר מים חודרים פנימה. זו אחת הסיבות לכך שחומות הים הרומיות העתיקות החזיקו מעמד אלפי שנים, למרות שמי הים מכים ומאכלים אותן ללא הפסקה.
לעומת זאת, בטון מודרני מזוין בפלדה נפגע כאשר הפלדה מחלידה ומתרחבת, מה שגורם לבטון שסביב העמודים להיסדק ולהידרדר תוך עשור בלבד.
חדשנות עתיקה עם השלכות מודרניות
הרכב הבטון הרומי שונה באופן מהותי מהמקבילה המודרנית; שני סוגי הבטון עשויים מאותו מרכיב עיקרי – סיד חי שנוצר מחימום אבן גיר – אולם הרומאים ערבבו את המלט עם סלעים וולקניים מקומיים במקום הגבס המשמש בבטון מודרני.
יתרון מפתיע נוסף: הבטון הרומי מייצר הרבה פחות מזהמי אוויר מסוכנים, ככל הנראה משום שאבן הגיר נשרפת באמצעות עצי אלון ואשוח ולא דלקים מאובנים. על פי מודלים עדכניים, שימוש בטכניקות בטון רומיות יכול להפחית פליטות תחמוצת חנקן ותחמוצת גופרית בעד 98% לעומת שיטות מודרניות.
משבר סביבתי
המחקר מגיע בתזמון קריטי. כיום, בטון הוא החומר השני בכמות השימוש בעולם, אחרי מים. ייצורו אחראי לכ-8% מכלל פליטות הפחמן האנושיות העולמיות – כרבע מכלל פליטות התעשייה.
לפי נַרַייַנַן נֵייתַלַת, מדען חומרים ומרצה בתחום הבניין באוניברסיטת אריזונה סטייט, מסביר שאם ייצור בטון היה מדורג כמדינה עצמאית, הוא היה שלישי בגודלו בפליטות פחמן דו-חמצני בעולם, אחרי סין וארצות הברית. "אם אנו רוצים סיכוי סביר להישאר מתחת ליעד התחממות של שתי מעלות צלזיוס שנקבע בהסכם פריז, פליטות הקשורות לבטון יצטרכו לרדת ביותר מ-20% בעשור הקרוב", הוא הסביר ב-2023.
מרטינס מדגישה שלמרות שמבני בטון עמידים יותר "יכולים לקזז רק באופן חלקי דרישה מוגברת לחומר חדש", שיטות הייצור הרומיות עשויות להציע יתרונות סביבתיים נוספים. כך, למשל, "שימוש בביומסה ובדלקים חלופיים אחרים להפעלת כבשנים עשוי להיות יעיל יותר בהפחתת פחמן מייצור בטון מודרני מאשר יישום נוסחאות בטון רומיות", אומרת מרטינס.
החוקרים מסכמים כי מסקנותיהם מציעות מסלול מעשי לשילוב חוכמה עתיקה עם טכנולוגיה מודרנית, וששילוב בין ה"מתכון" הרומי לשיטות ייצור סביבתיות מודרניות, נוכל לפתח תעשיית בנייה ברת-קיימא שתעמוד במשבר האקלים.
(הכתבה נכתבה בעזרת קלוד)
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו