Türkiye Prefabrik Birliği | Sayı: 155

YENİLİKLER BETON PREFABRİKASYON TEMMUZ 2025 ◆ SAYI : 155 89 Deniz Suyundan, Elektrikten ve CO2’den Üretilen Kum Deniz suyu, elektrik ve CO2 ’ den üretilen yeni karbon- negatif malzemenin bir örneği. Yukarıda resimde görülen beyaz ma- cun gibi maddenin ilk bakışta pek bir şeye benzememekle birlikte özellikle beton üretiminin ayrılmaz parçası olan kum kıtlığını çözmeye yardımcı ola- bileceği ve çimento üretim sürecinin karbondioksiti yaymak yerine yakala- masını sağlayabileceği belirtilmektedir. Bu madde ABD, Illinois’deki Northwes- tern Üniversitesi’ndeki bilim insanları tarafından deniz suyundan, elektrikten ve CO2’den üretilmiştir. Dünyamızda en yaygın kullanılan yapı malzemesi olan betonun üretimi için gereken kumun bir doğal kaynak ola- rak elde edilme maliyetinin gerek fi- nansal, gerekse çevresel açıdan gide- rek artması karşısında, geliştirilen bu yöntem ve bu yeni malzemenin ucuz ve basit bir seçenek oluşturması bek- lenmektedir. Farklı oranlarda kalsiyum karbonat ve magnezyum hidroksitten oluşan bu malzemenin yapılması oldukça basittir ve deniz suyunun elektriklenmesine ve içinden CO2 geçirilmesine dayanmak- tadır. Suyun bulunduğu tanktaki iki elektrot, su moleküllerini hidrojen gazı ve hid- roksit iyonlarına ayıran düşük bir elektrik akımı yaymaktadır. CO2 gazı eklendiğinde, suyun kim- yasal bileşimi değişmekte ve bikarbonat iyonlarının seviyeleri artmaktadır. Bu hidroksit ve bikarbonat iyonları ise deniz suyun- daki diğer doğal iyonlarla reaksiyona girerek elek- trotlarda toplanan katı mi- neralleri üretmektedir. Sonuçta, yalnızca karbon depolamakla kalmayıp çimentodaki kum veya çakıl yerine geçebilen ve ayrıca sıva ve boya gibi diğer yapı malzemeleri için temel bir toz oluşturan çok yönlü beyaz bir malzeme elde edilmektedir. Araştırma süresinde araştırmacılar, CO2, deniz suyunun akış hızı, zaman- laması ve süresi ile elektriğin voltajı ve akımının ayarlanarak malzemenin ayarlanabileceğini bulmuşlardır. Çalışmanın baş yazarı Alessandro Rot- ta Loria, “Bu malzemeleri ürettiğimiz- de, kimyasal bileşim, boyut, şekil ve gözeneklilik gibi özelliklerini tam olarak kontrol edebileceğimizi gördük” demiş ve bunun kendilerine farklı uygulama- lara uygun malzemeler geliştirmek için esneklik sağladığını belirtmiştir. Bu süreç, bu malzemeyi üretmenin olağan yönteminden çok daha çev- re dostu olduğunu göstermiştir. Artık doğal ortamdan büyük miktarda kum çıkarılma ihtiyacı kalmamakta, aynı za- manda temiz yakıt olarak kullanılmak üzere hidrojen elde edilmektedir. Yeni malzemenin yapımında kullanılan CO2 ise, normal çimento üretiminden kay- naklanan emisyonlardan bile elde edi- lebilecektir ve bu durumda da süreç, normal çimentoyu bir yan ürün olarak daha çevre dostu hale getirecektir. Rotta Loria, CO2’nin doğrudan kayna- ğında hapsedilen bir döngü yaratıla- bileceğini belirterek beton ve çimento tesisleri kıyı şeritlerinde bulunuyorsa, CO2’nin temiz elektrikle inşaat sektö- ründe sayısız uygulamada kullanıla- bilecek malzemelere dönüştürüldüğü özel reaktörleri beslemek için hemen yanlarındaki denizin kullanılabileceğini, daha sonra da, bu malzemelerin ger- çekten karbon emiciler haline gelebile- ceğini belirtmiştir. Halen araştırma safhasındaki karbon yakalayan kum ikamesinin, gerçek ku- mun nakliyesinden daha ucuz olduğu kanıtlanırsa, karbonsuzlaştırmaya an- lamlı bir katkıda bulunabilecektir ancak kendi başına tamamen yeşil çimento üretmeyecektir. Bir sonraki aşamanın -kumun kireç taşıyla öğütüldüğü ve 1.400°C’nin üzerinde ısıtıldığı karbon emisyonlarının aslan payını üreten fı- rınlar olacağı belirtilmektedir. Araştırma, Advanced Sustainable Systems dergisinde yayımlanmıştır. Kaynak: Northwestern Üniversitesi, New Atlas, Mart 2025. Araştırmacılar, üretim sürecini değiştirerek farklı amaçlar için farklı özelliklere sahip malzeme üretebimektedirler.