אלגוריתם סביבתי והאם בטון הוא אפור!?

הייתי הערב בשתי הרצאות של מדע על הבאר …
ההרצאה הראשונה היתה אל- גוריתם או בשפה הפשוטה יותר, על התחממות כדור הארץ.
האם אמנם דלק פוסילי הוא דלק שאינו קשור לאנרגיית השמש?! איך אפשר למזער את התחממות כדור הארץ, איך אפשר לטפל בגזי החממה\ להקטין את השפעתם?!

ההרצאה השניה, היתה בשם: "האם בטון הוא אפור?!"  שנועדה לבדוק חידושים בתחום הבטון, עבור הנדסת בניין. האם הוא אפור ומשעמם ונטול התקדמות, כפי שזה נראה מבחוץ? הרי מאז ימי הרומאים, נדמה שהבטון לא השתנה בהרבה…

כל הרצאה היתה כשעה פחות או יותר.
ההרצאה הראשונה היתה של יבחר גנאור, מהמחלקה לגיאולוגיה, שלשם ההגינות עמה אני נמנה, ומאותה סיבה לצערי לא חידשה לי הרבה. ברור שבשעה אי אפשר לתת נקודת מבט מעמיקה כמו קורס שמועבר על פני 4 חודשים בגיאוכימיה, או גיאולוגיה סביבתית, אבל יתכן ומי שלא הכיר בכלל התעניין יותר ממני.
הסיבה שקראתי לזה אל-גוריתם זה העובדה שמרבית המידע או התחזיות, הן בכלל ספקולציות. השערות על איך שינוי קצב פליטת הCO2 ישפיע הל הטמפרטורה הממוצעת על פני כדור הארץ, ואיך זה ישפיע בתורו על המסת קרחונים או קצב עליית פני הים. ההערכות הן של שלייה של כ4 מטר. אתם יכולים לדמיין מה יקרה בהולנד, או וונציה אם תהיה עלייה של מפלס פני הים הגלובלי במטר וחצי בלבד… אבל גם ניו יורק, קליפורניה, LA, ואפילו וושינגטון DC , יוצפו ע"י הים. אלו ערים קצת יותר גדולות וחשובות מהרצלייה או ת"א יפו אצלנו.
אבל מעבר לשינוי הטמפרטורה ועלייה במפלס פני הים, יש גם שינוי בחומציות של הים: אחד המנגנונים של סילוק CO2 מהאטמוספירה, הוא פיעפוע של הCO2 לתוך האוקיינוס. זה מושפע מריכוז הCO2 באטמוספירה. ככל שהוא גדל,ככה יהיה יותר CO2 באוקיינוס.שינוי CO2 באוקיינוס, יגרור שינוי ברמת החומציות שלו. האוקיינוס, הוא בסיסי. שינוי והפיכת האוקיינוס ליותר עשיר בדו תחמוצת הפחמן, יוביל לירידה ברמת הבסיסיות שלו. CO2 יגיב עם מים ליצירת חומצה , קרבונט או בי קרבונט H2CO3 ובנוסחתו -(HCO3ׁ ) או co3)-2). ישנם לא מעט בעלי חיים שרגילים לאותה סביבה בסיסית, בינהם למשל חלק מהאלמוגים. שינוי קטן בPH, הפיכתו לבסיסית ע"י הגדלת ריכוז החומצה בתוכו (יון הקרבונט או הבי קרבונט), יגרום להאטת קצב צמיחת האלמוגים שעשויים מקלציט שמומסת ע"י אותה חומצה חלשה, או אף להמסתם והעלמותם עם הזמן. כן רואים נזק כבר כעת לחלק משוניות האלמוגים עקב עליית ריכוב הCO2 שבאטמוספירה, שמוביל לעליית ריכוז הCO2 שבמיים.

ישנם כל הזמן פתרונות אפשריים, אבל התחזיות האופטימיות מדברות על אי הגדלת קתב ייצור CO2 למרות הגדלת רמת המחייה, והגדלת כמות בני האדם ( עוד חימום שדורש חשמל ופולט CO2, עוד מכוניות או תחבורה שפולטים CO2) .
הפתרונות האפשריים, הם שימוש בחשמל מתחדש כמו אנרגיית רוח, שמש, גיאותרמי (מכניסים צינורות עם מים לאדמה חמה, מקבלים בתחנות כוח קיטור שיזיז טורבינות, ובבתים מים חמים שעוברים דרך הריצפה והקירות ופולטים חום לחלל הבית גם בלי להגיע לרתיכה ) . חשוב להבהיר שדלק פוסילי מקורו באנרגיית השמש מלפני כמה מליוני שנים, שפשוט אל התפרקו בגלל חוסר בחמצן וחימום איטי, עד שנשאר רק נפט וגז מהחומר האורגני שהיה במקור. אין אנרגיה יש מאין. האנרגיה הכי ירוקה מהבחינה הזו, היא גרעינית, אבל יש לה יחסי ציבור איומים לאחר האסון בפוקישימה… תופעת הNIMB  לא בחצרי האחורית או זה פיתרון מצויין, אבל אני לא מוכן שזה יהיה בסביבתי, מונעת מתחנות כוח גרעיניות למזער פליטת CO2, ע"י החלפת תחנות כוח פוסיליות.
אז איך פותרים את הבעיה? כדור הארץ החזיק נפט וגז מליוני שנים. אל אותם שדות נפט וגז שהתרוקנו, אפשר להחדיר CO2, שנאסף מתחנות כוח, שיוצרות הכי הרבה מסה של CO2. אם יאטמו את אותם קידוחים, או יחדירו בלחץ עוד CO2, הCO2 ישאר אטום בסלע למעשה למליארדי שנים.
פיתרון נוסף: בואו נדמיין שדה נפט,או גז כמו בקבוק קוקה קולה: יש בו לחץ גבוהה יותר, שרוצה לצאת החוצה. אם נעשה חור בגובה חצי מהבקבוק, כל הנפח של הנוזל והגזים ישתחרר עד גובה חצי מהבקבוק.גזים יצאו מהחלק התחתון, אבל הנוזל ישאר.
כדי לשאוב את השאר, נצטרך להפעיל כוח או אנרגיה.
אבל מה יקרה, אם נחדיר מתחת למקום השאיבה את הCO2? הCO2 שמוזרם מתחת, יצור שוב לחץ, שיעלה את הנוזל בלי צורך בשאיבה. רק נצטרך להזריק או להזרים את הCO2 בלחץ מתחת לשדה הגז או הנפט. זה כבר קורה  באחת הסקנדינביות: יש שדה ג בישול וCO2: מפרידים בינהם, ואת הCO2 מזרימים בכוח מתחת לנקודת השאיבה, על מנת שידחוף למעלה את גז הבישול. בקנדה מחדירים ואוטמים CO2 בשדה גז או נפט שהתרוקן כבר.

בטון, האם הוא אפור?!
בטון מורכב מכמה רכיבים אפשריים : מים, חול וחצץ, צמנט  .הצמנט של הרומאים הקדומים, היה אפר וולקני מהרי הווזוב כמדומני. היום הצמנט עם הרכב כימי דומה, אבל תעשייתי. יצירת הצמנט דורשת חום ואנרגייה שגורמים לצמנט שהור אולי 20-40% מהבטון, להיות בערך 50-60% מהמחיר של הבטון כולו. אם יצליחו לחסוך ולמזער את כמות הבטון\ צמנט, זה יהיה  גם חיסכון כלכלי, וגם סביבתי אנרגטי.
הבטון, מחשנה נפח בגלל הפרשי טמפרטורות, התאדות של מים מהחללים שלו, וכ'ו ולכן אם הבטון מחובר ולא יוכל לשנות נפח, הצמנט יסדק. על מנת למזער את שינויי הנפח הללו, השטינו את אחוז הצמנט. (שימוש בחצצים) . מעבר לזה, החול נועד למלא חללים בין החלוקים\ החצף, שאליהם הצמנט יכנס, והצמנט הוא הדבק שקושר את הכל.
הצמנט עצמו חזק למאצמצי לחיצה: קורה שתענוד ניצבת לקרקע שיפעילו עליה לחיצה בניצב לקרקע, תעמוד בלחץ, הרבה יותר טוב מאשר אם יקשרו אליה עגורן שינסה למתוח אותה כלפי מעלה.
החוזק של בטון למתיחה, נוצר ע"י שלד של הברזל. שלד הברזל, גורר בעיה: איך יתכן שאמות מים והקולוסיאום הרומי מחזיקים אלך שנה, ואילו מבנים מבטון כיום מוערכים ומתוכננים רק ל50 שנה?! ברגע שהבטון נסדק, בטון שמכיל קורות ברזל, ברגע שקורת הברזל נחשפת ללחות, נוצרת חלודה. החלודה משנה את נפח מוט הברזל שחשוף, ושינוי הנחפ הזהז יוצר מאמצים שקורעים את הצמנט, וחושפים עוד חלק מהברזל לאוויר, וללחות, והתהליך מאיץ את עצמו. ( לכל מי שגר ליד מגדל מים, שישים לב שבכל המקומות שבהם הבטון אכול, רואים את קורות הברזל חשופות! במגדל מים זה פשוט הכי בולט, יש קורות בטון חשופות, לעיתים 2 שכבות זו מעל זו ואותה תופעה בכולן)
היום, מנסים לפתח בטון עמיד יותר: עוטפים את הבטון בבדים שונים עטופים באותו צמנט או בצמנט דומה כמו שאר הבטון: הבדים שעטופים בצמנט לא נחשפים לאוויר, לחמצן וחלקם מראש עמידים לחימצון ע"י האוויר, והם בעודם עוטפים את הקורה מקנים לה גמישות מסויימת: הקורה לא תוכל לרקוד, אבל בהלם פתאומי בעוצמה שישבור קורה ללא הציפוי הזה, קורה שעטופה בבד, יתכן שלא תישבר. יתכן שתישבר, אבל לא תיפול מיידית, זהינו יגדיל את זמן הבריחה למי שבמבנה מט ליפול, לפני קריסתו.
חלק מהבדים נועדו להחזיק בחום גבוה, ולמנוע התחממות וקריסת קורות המתכת שבתוך הבטון, דהייהו המבנים והבטון ישארו חזקים גם בחום גבוהה יותר מאלו שהם עמידים בהם היום. מנגד, בדים אחרים יוכלו להבטיח חוזק טוב יותר עם שכבת בטון דקה יותר, ולהוזיל עלויות בנייה. כמובן שאם יצפו בניינים ישנים בבדים הללו, שמצופים בצמנט, זה יחזק אותם אפילו אם יצפו את הקורות רק מ3 מימדים, ולא ב4.

אודות

האופטיקאי הזה לקח את שמו מהשיר "אופטיקאי מדופלם" של משינה . עם זאת, לשם הזה יש משמעות וחשיבות עבורי, מאחר שניחנתי בזווית ראייה חריגה ושונה על העולם. אותה זווית ראיה שונה , מאפשרת לראות מבעד לדברים השגרתיים ולראות את מה שברקע, ולפעמים דברים בעתיד. מקווה שתיהנו מאותה זווית ראיה שיש לי, ומהפוסטים עצמם שאני מעלה.

עם התגית: , , ,
פורסם ב-חברה, חדשות
תגובה אחת ב“אלגוריתם סביבתי והאם בטון הוא אפור!?
  1. […] → אלגוריתם סביבתי והאם בטון הוא אפור!? […]

להשאיר תגובה

הזינו את פרטיכם בטופס, או לחצו על אחד מהאייקונים כדי להשתמש בחשבון קיים:

הלוגו של WordPress.com

אתה מגיב באמצעות חשבון WordPress.com שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Twitter

אתה מגיב באמצעות חשבון Twitter שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

תמונת Facebook

אתה מגיב באמצעות חשבון Facebook שלך. לצאת מהמערכת /  לשנות )

מתחבר ל-%s

%d בלוגרים אהבו את זה: