Εφεύρεση Πανεπιστημίου Πατρών: Κατασκευές με μπετόν από κόκαλα ζώων και τρίχες

Ο Δρ.Πέτρος Πετρούνιας μιλάει στο ethnos.gr για τις επαναστατικές ανακαλύψεις του τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών του Εθνικού Κέντρου Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης και του ΕΛΓΟ Δήμητρα.

🕛 χρόνος ανάγνωσης: 8 λεπτά ┋

Η μελλοντική κατασκευαστική βιομηχανία θα πρέπει να αναθεωρήσει στο εγγύς μέλλον την κατασπατάληση των ορυκτών πρώτων υλών και μια προσωπική μου πρόβλεψη είναι η ότι θα στραφούμε επιτακτικά και απότομα στην χρήση ανακυκλώσιμων πρώτων υλών στα μπετά των μελλοντικών σπιτιών μας. Τα αδρανή παραπροϊόντα από διάφορες ανθρωπογενείς δραστηριότητες είναι πολυάριθμα και μπορούν να καλύψουν σε σημαντικό βαθμό τις κατασκευαστικές μας ανάγκες. Με άλλα λόγια τα μελλοντικά σπίτια, οι γέφυρες και άλλες κατασκευές από σκυρόδεμα (μπετόν) θα είναι φτιαγμένα από οστά ζώων ανθρώπινες τρίχες, άσφαλτο, πλακάκια, γυαλιά μπύρας απόβλητα κτηνοτροφικών διεργασιών αλλά και ανθρώπινων παραπροϊόντων.

Σύμφωνα με εργασίες που δημοσιεύτηκαν πρόσφατα από Έλληνες επιστήμονες του Τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών σε ερευνητική συνεργασία με το ΕΚΕΤΑ (Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης) και τον ΕΛΓΟ ΔΗΜΗΤΡΑ (Ελληνικός Γεωργικός Οργανισμός) δημιούργησαν σκυρόδεμα από ανακυκλώσιμες πρώτες ύλες και πιο συγκεκριμένα από οστά ζώων που έχουν προκύψει ως απόβλητα από σφαγεία και κρεοπωλεία καθώς και με ανθρώπινες τρίχες που προέρχονται από τα απόβλητα των κομμωτηρίων.

"Μειώνουμε δραστικά την αναζήτηση νέων ορυκτών πρώτων υλών καθώς θα μειωθεί η εξορυκτική δραστηριότητα με όσα προβλήματα αυτή επιφέρει στο περιβάλλον και αφετέρου επαναχρησιμοποιούμε απόβλητα άλλων δραστηριοτήτων μειώνοντας τον όγκο των αποβλήτων", λέει στο ethnos.gr ο Δρ. Πέτρος Πετρούνιας που μετέχει στην ερευνητική ομάδα του τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών και έχει αφιερωθεί επί σειρά ετών με την βιωσιμότητα των ορυκτών πρώτων υλών αλλά και το περιβάλλον εφαρμόζοντας τις αρχές της κυκλικής οικονομίας.

Τρισδιάστατη απεικόνιση μικροφωτογραφιών μικροσκοπίου με ανακυκλώσιμα αδρανή υλικά από οστά ζώων και ανθρώπινες τρίχες

7.000 χρόνια ιστορία

Το αρχαιότερο γνωστό σήμερα σκυρόδεμα βρίσκεται στη νότια Γαλιλαία του Ισραήλ. Έχει ηλικία 7.000 ετών και ανακαλύφθηκε το 1985 και αποτελείται από από μίγμα ασβέστη με πέτρες. Στα βάθη των αιώνων ο άνθρωπος πάντα βελτίωνε τις πρακτικές και τις τεχνικές μέχρι που φτάσαμε στο 1889 οπότε κατασκευάστηκε Το 1954 εκδόθηκε ο πρώτος Κανονισμός Οπλισμένου Σκυροδέματος, το 1970 υιοθετήθηκαν οι Γερμανικές Κατηγορίες B25, B35 και το 1985 εκδόθηκε ο Κανονισμός Τεχνολογίας Σκυροδέματος. Από τότε έχουν γίνει πολλές βελτιώσεις και όσο τρέχουν οι έρευνες και η τεχνολογία τόσο βελτιώνεται και η ποιότητα του.

«Να ξανασκεφτούμε την σύστασή του»

"Η εφεύρεση του σκυροδέματος καθόρισε σε σημαντικό βαθμό την ανάπτυξη πολλών πολιτισμών ενώ ταυτόχρονα αύξησε κατά κόρων τη μόνιμη ζήτηση θραυστών αδρανών υλικών, καθώς αυτά καλύπτουν το 70-80% του συνολικού όγκου του, καθιστώντας τα ως έναν από τους σημαντικότερους κλάδους εξόρυξης. Η ετήσια παγκόσμια παραγωγή αδρανών υλικών παρουσιάζει μία τάξη μεγέθους είκοσι δισεκατομμυρίων τόνων το χρόνο παρά την κάμψη της παραγωγή τους που επέφερε η γενικότερη οικονομική κρίση. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει τρόπος να ζούμε χωρίς αυτό πρέπει να ξανασκεφτούμε την σύστασή του, την σύνθεση του καθώς και τον τρόπο παρασκευής του", συμπλήρωσε ο δρ. Πέτρος Πετρούνιας.

Κομμάτια από μπουκάλια μπύρας

Η αρχή της έρευνας έγινε με κονιάματα από ανακυκλώσιμα γυαλιά μπουκαλιών μπύρας και απορρίμματα οικοδομικών διεργασιών και τα σχετικά αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Geosciences (MDPI).

"Με την αύξηση της επαναχρησιμοποίησης των απορριμμάτων καθημερινής χρήσης στην παραγωγή σκυροδεμάτων, αφενός μειώνεται ο όγκος των εξορυχθέντων αδρανών υλικών και αφετέρου απορροφάται ένας σημαντικός όγκος απορριμμάτων, τα οποία πιθανόν να διατίθενται ελεύθερα στο περιβάλλον δημιουργώντας επιπρόσθετα άλλα προβλήματα. Η καινοτομία αυτή στηρίζεται στη βασική έννοια της κυκλικής οικονομίας όπου δύναται η μετατροπή ενός αποβλήτου σε πρώτη ύλη μιας άλλης εφαρμογής", τονίζει ο δρ. Πέτρος Πετρούνιας.

Από κόκαλα και τρίχες

Σε συνέχεια του ερευνητικού έργου δημοσιεύθηκε μια ακόμα σημαντική πρωτότυπη μελέτη στην αειφορική προσέγγιση των σκυροδεμάτων τα οποία έχουν προέλθει αποκλειστικά και μόνο από απορρίμματα οστών ζώων από διάφορες κτηνοτροφικές διαδικασίες καθώς και από διάφορα στάδια επεξεργασίας αυτών σε άλλες εφαρμογές σε συνδυασμό με ανθρώπινες τρίχες οι οποίες και αυτές αποτελούν ένα σημαντικό καθημερινό και δύσκολα διασπώμενο απόβλητο των κομμωτηρίων όπου καθημερινά καταλήγουν σε χωματερές, σε ένα από τα πολύ γνωστά έγκριτα επιστημονικά περιοδικά παγκόσμιας εμβέλειας όπου καλείται Sustainability (MDPI).

Μικροφωτογραφίες μικροσκοπίου με ανακυκλώσιμα αδρανή υλικά προερχόμενα από οστά ζώων και ανθρώπινες τρίχες

«Κυκλική οικονομία»

Η πρωτότυπη αυτή έρευνα φέρει τον τίτλο ‘An Innovative experimental petrographic study of concrete produced by animal bones and human hair fibers’ και προτείνει για πρώτη φορά στην Ελλάδα την μερική έως πλήρη αντικατάσταση φυσικών αδρανών υλικών με απορρίμματα καθημερινής χρήσης για την παραγωγή σκυροδέματος «κανονικών απαιτήσεων», συμβάλλοντας διττά στην προστασία του περιβάλλοντος. Με την αύξηση της επαναχρησιμοποίησης των απορριμμάτων καθημερινής χρήσης στην παραγωγή σκυροδεμάτων, αφενός μειώνεται ο όγκος των εξορυχθέντων αδρανών υλικών και αφετέρου απορροφάται ένας σημαντικός όγκος απορριμμάτων, τα οποία πιθανόν να διατίθενται ελεύθερα στο περιβάλλον δημιουργώντας επιπρόσθετα άλλα προβλήματα. Η καινοτομία αυτή στηρίζεται στη βασική έννοια της κυκλικής οικονομίας όπου δύναται η μετατροπή ενός αποβλήτου σε πρώτη ύλη μιας άλλης εφαρμογής.

Τα μεγάλα οφέλη

«Η ανάπτυξη και η πρόοδος είναι συμβατές μόνο όταν διασφαλίζονται και ανανεώνονται τα φυσικά θεμέλια της ζωής, όταν το παρόν δεν υποθηκεύει το μέλλον. Η φρενήρης ανάπτυξη του ανθρώπου όσον αφορά στην εξορυκτική του δεινότητα είχε ως αποτέλεσμα να διαταράξει τη σχέση του με το περιβάλλον και να θέσει σε κίνδυνο το σύνολο του οικοσυστήματος. Εμείς αποτελούμε μια από τις λίγες ομάδες στην χώρα οι οποίες επιθυμούν να χρησιμοποιήσουν τα ανακυκλωμένα αδρανή υλικά από υλικά καθημερινής χρήσης ώστε να βοηθήσουμε στην προώθηση της κυκλικής οικονομίας του σκυροδέματος και των πράσινων κατασκευών με βασική πρόκληση την επίτευξη ενός τελικού βιώσιμου προϊόντος ικανού να χρησιμοποιηθεί σε ευρεία κλίμακα».

Η εργασία στο περιοδικό Sustainability https://www.mdpi.com/2071-1050/13/14/8107#

Οικονομία στα φυσικά αποθέματα

Σύμφωνα με τον Δρ. Πέτρο Πετρούνια, «Αυτά τα ευρήματα μπορούν ακριβώς να δώσουν μια νέα δυναμική ώθηση στην κίνηση προς μια πιο πράσινη, πιο οικονομική κατασκευαστική βιομηχανία, η οποία αφενός δεν θα μειώνει τα αποθέματα φυσικών ορυκτών πρώτων υλών, και αφετέρου θα συμβάλει και στην αντιμετώπιση του ζητήματος της κλιματικής αλλαγής».

"Με ζάχαρη και καφέ..."

"Πρέπει να μην αδιαφορούμε για τα παραπροϊόντα της καθημερινότητας και να επανεκτιμήσουμε σημαντικά και αειφορικά τις ορυκτές πρώτες ύλες και να μην τις θυμόμαστε μόνο όταν αυτές λαμβάνουν ξέφρενες ανοδικές τιμές όπως συμβαίνει σήμερα με το πετρέλαιο ή και με τις σπάνιες γαίες…Και τα αδρανή υλικά..και όλα τα πετρώματα είναι ορυκτές πρώτες ύλες όπου μπορεί σήμερα πολλοί να απαξιώνουν, ίσως διότι ακόμα είναι χαμηλού κόστους, αλλά στο εγγύς μέλλον με την γενικότερη κρίση των ορυκτών πρώτων υλών ουδείς δεν γνωρίζει τι πρόκειται να συμβεί. Στο πλαίσιο της παραπάνω λογικής, ίσως φανεί σε κάποιους αστείο αλλά η ερευνητικής μας ομάδα έχει επίσης πολύ ενθαρρυντικά μέχρι τώρα αποτελέσματα από την χρήση παραπροϊόντων ζάχαρης και καφέ στην τελική αντοχή των σκυροδεμάτων και περισσότερο συγκεκριμένα στην αντοχή των τσιμέντων όπου και αναμένουμε να δημοσιευτεί το επόμενο μας άρθρο σε ένα επίσης σημαντικό διεθνές περιοδικό", ανέφερε ο Δρ.Πέτρος Πετρούνιας.

Ανακυκλώσιμα αδρανή υλικά, Petrounias et al. 2019, (Geosciences)

Άσφαλτος και πλακάκια

Στον Ελλαδικό χώρο εντοπίζεται ένας σημαντικός αριθμός εγκαταλειμμένων λατομικών χώρων που προκαλούν περιβαλλοντικά προβλήματα τα οποία θα εξέλειπαν αν μέρος των φυσικών χρησιμοποιούμενων αδρανών υλικών αντικαθιστούταν σε διάφορες κατασκευαστικές εφαρμογές από υλικά τα οποία είτε αποτελούν απορρίμματα άλλων εφαρμογών είτε αποτελούν είδη καθημερινής χρήσης. Τέτοια χαρακτηριστικά παραδείγματα αποτελούν τα διάφορα οικοδομικά απορρίμματα όπως η άσφαλτος, τα πλακάκια, τα γυαλιά μπύρας κ.α (Petrounias et al. 2019b), καθώς και τα απόβλητα κτηνοτροφικών διεργασιών αλλά και ανθρώπινων παραπροϊόντων (Petrounias et al. 2021 Sustainability).

Όλες οι ειδήσεις

Κορονοϊός: 2.197 κρούσματα, 36 θάνατοι, 331 διασωληνωμένοι

Κορονοϊός: Μονοκλωνικό αντίσωμα στη μάχη κατά της long covid – Τα αναπάντητα ερωτήματα

Ενώσεις Καταναλωτών για μέτρα στήριξης: Χαμηλό το ποσό επιδότησης - Θα κρυώσουν νοικοκυριά

Κακοκαιρία Αθηνά: Νέα επιδείνωση την Κυριακή - Πού θα σημειωθούν έντονες καταιγίδες

Mπουρλά: Η Pfizer ετοιμάζει χάπι κατά του κορονοϊού για ασθενείς στο σπίτι

Διαβάστε ακόμη