تصویر معبد پانتئون در رم را در ذهن خود مجسم کنید. با توجه به اینکه در سال 128 میلادی ساخته شده است، در طول قرن ها به خوبی زیر پای صدها میلیون بازدید کننده قرار گرفته است. اگر رومیان باستان می‌توانستند سطحی با چنین عمر طولانی‌ بسازند، چرا جاده‌های امروزی ما این همه چاله دارند؟

پاسخ در بتن مبتکرانه و خود ترمیم شونده رومیان نهفته است . دانش مربوط به این بتن اخیرا توسط محققان MIT فاش شده است.

اکنون، تیمی از تگزاس و یوتا، به نام تیم فناوری مصالح دوستدار محیط زیست (Eco Material Technologies)، بر اساس دانش روم باستان و با پیشرفت در علم مواد مدرن، در حال ساخت یک بتن قوی، مقاوم در برابر فرسایش و و با گیرش سریع هستند که عملاً انتشار کربن مرتبط با آنچه که همیشه به عنوان یک صنعت "سخت در کم کردن انتشار کربن" شناخته می شود را، حذف می کند .

خلاصه کارهای اجرایی تیم فناوری مصالح دوستدار محیط زیست :

تیم فناوری مصالح دوستدار محیط زیست یک شرکت سیمانی با فناوری پیشرفته است. ترکیبی از کلماتی که به نظر نامتجانس می رسد اما با این وجود کاملاً مناسب است.

هدف این شرکت کاهش و در نهایت حذف 8 درصد از انتشار کربن جهانی ناشی از تولید سیمان است که به عنوان عنصر کلیدی در مهمترین مصالح ساختمانی تمدن ما، یعنی بتن ، به کار می رود.

شرکتِ مصالح دوستدار محیط زیست، توسط جان تی پرستون ، از روسای محترم دفتر صدور مجوز دانشگاهMIT و  گرانت کواشا، تاجر تحصیل کرده در هاروارد با سابقه ای طولانی در تجارت مصالح، رهبری می شود و از یک کنسرسیوم خصوصی ارز دیجیتال ، کمک مالی دریافت می کند .

فن آوری این شرکت این امکان را فراهم می کند که زباله های خطرناک و ضایعات خاکستر نیروگاه های زغال سنگی، به گونه ای تصفیه شوند که سیمانی قوی، بادوام و سریع گیرش ایجاد شود که قبلا خود را در بزرگراه های آفتاب زده تگزاس ثابت کرده است. نکته جالب از منظر آب و هوایی در مورد فن آوری شرکت مصالح دوستدار محیط زیست این است که تقریبا از تمام انتشار کربن مربوط به تولید سیمان جلوگیری می کند و این یک پیروزی بزرگ در مبارزه برای بازگرداندن عدم تعادل چرخه کربن سیاره ما محسوب می شود.

اگر به نظر شما شرکت مصالح دوستدار محیط زیست، شرکتی است که می خواهید در آن سرمایه گذاری کنید، دست نگه دارید.گرانت کواشا انتظار دارد این شرکت در چند سال آینده عرضه اولیه سهام داشته باشد.

عوامل و تاریخچه شرکت مصالح دوستدار محیط زیست

شرکت مصالح دوستدار محیط زیست در سال 2022، شکل گرفت و حاصل سرمایه گذاری جسورانه شرکت خصوصی استرالیایی بورال بود. شرکت اجرایی با چندین دهه سابقه در ایالات متحده که توسط یک استارت آپ نوآور به نام سیمان سبز در تگزاس شکل گرفت. سیمان سبز بیش از یک دهه در حال توسعه فناوری سیمان کم و صفر کربن بوده است.

گروه‌های سهام خصوصی شرکت کننده در این خرید، شرکت های سرمایه گذاری *پول هوشمندی نظیر شرکت شرکت خدمات مالی آمریکایی وان اکوتی پارتنرز (که قبلا بخشی از شرکت جی. پی. مورگان بود) و غول سهام خصوصی جهانی، شرکت سرمایه‌گذاری آمریکایی، واربورگ پینکوس هستند.

(*پول هوشمند : به معنی پولی است که توسط افراد با تجربه و متخصص در بازار مالی به گردش در می‌آید و با آن پول اقدام به خرید و فروش می‌کنند.)

گرانت کواشا، مدیرعامل استارت آپ سیمان سبز در زمان تأسیس شرکت مصالح دوستدار محیط زیست، دو بار از دانشگاه هاروارد فارغ‌التحصیل شده بود و یک مدیر مجرب و با تجربه طولانی در زمینه مواد و سرمایه‌گذاری زیرساختی است.

دارایی‌های بورال که سرمایه‌گذاری گرانت کواشا ایجاد کرد، بر مدیریت و برداشت «خاکستر بادی» متمرکز بود. محصول جانبی فرآیند احتراق زغال سنگ که مدت‌هاست به عنوان جزئی از بسیاری از مخلوط‌های بتن استفاده می‌شود. تاریخچه بورال به دهه‌ها قبل بازمی‌گردد و می‌توانید آن را به عنوان ستون قدیمی اقتصاد شرکت مصالح دوستدار محیط زیست دانست.

بخش سیمان سبز این شرکت در سال ۲۰۱۰ توسط جان تی. پرستون، یک سرمایه گذار و کارآفرین ریسک پذیر که قبلا مسئولیت صدور مجوز فن آوری را در MIT اجرا می کرد و به مدت ۳۰ سال به عنوان رابط بین تحقیق و صنعت در آنجا کار می کرد، راه اندازی شد. پرستون گفته است که چیزی حدود ۳۰۰ شرکت را تاسیس کرده است و معتقد است که مفهوم و تاثیر سیمان سبز به قدری جذاب بوده است که او در زمان تاسیس این شرکت مدیرعامل شرکت شد. بخش سیمان سبز این کسب وکار، ستون فن آوری پیشرفته شرکت مصالح دوستدار محیط زیست را تشکیل می دهد. 

ادغام دارایی های استارت آپ سیمان سبز و شرکت بورال در آمریکای شمالی نیز تا حدودی با انتشار اوراق قرضه سبز بر اساس توانایی شرکت فناوری های دوستدار محیط زیست، برای کاهش انتشار کربنِ مرتبط با سیمان، تامین شد.

شرکت فناوری های مصالح دوستدار محیط زیست 

برای درک پیشرفت شگفت‌انگیز شرکت فناوری های مصالح دوستدار محیط زیست ، بهتر است چیزهایی کلی در مورد سیمان بدانید.

شما می توانید سیمان را چیزی شبیه به چسب پودری در نظر بگیرید (مهندسین عمران آن را "عامل اتصال" می نامند). این چسب پودری را با ماسه و سنگریزه (که در تجارت به عنوان "سنگ دانه ها" شناخته می شوند) مخلوط کنید و به آن آب اضافه کنید تا یک سنگ مصنوعی بسیار کارآمد ایجاد کنید که می توانید آن را در هر قالبی که دوست دارید بریزید. این سنگ مصنوعی و قالب گیری شده آنقدر کارآمد است که نام خاص خود را دارد: بتن.

شاید تعجب کنید اگر بدانید که بتن بعد از آب دومین ماده پرمصرف روی زمین است.

امروزه پرکاربردترین ماده اتصال دهنده بتن چیزی است که به نام سیمان پرتلند معمولی (OPC) شناخته می شود. دو نکته مهم در مورد سیمان پرتلند معمولی وجود دارد. اول، این یک فناوری بسیار قدیمی است و دوم، به دلایلی که در بخش تأثیر آب و هوایی در ادامه توضیح خواهم داد، این یک فناوری بسیار کثیف از منظر ردپای کربن است.

شرکت مصالح دوستدار محیط زیست راه بهبود یافته ای برای تولید سیمان *پوزولانی کم کربن کشف کرده است که شبیه سیمان پوزولانی است، اما بهتر از سیمان پوزولانی است که رومیان باستان استفاده می کردند. پوزولان ها دسته وسیعی از مواد حاوی سیلیس و آلومینا هستند. رایج ترین منبع تجاری پوزولان ها خاکستر بادی است که کس و کار شرکت بورال در آن تخصص دارد.

(*پوزولان: خاکستر آتشفشانی است که حاوی مواد معدنی سیلیسی و آلومینیومی است و از مخلوط آن با سیمان پرتلند، سیمان پوزولانی پدید می‌آید.)

پوزولان هایی مانند خاکستر بادی به خودی خود و بدون انجام فرآیند خاصی، تقریباً هیچ ارزشی به عنوان یک جزء سیمانی ندارند. با این حال، یکی از محصولات جانبی ضایعات فرآیند تولید سیمان پرتلند معمولی ، ترکیبی است که خاکستر بادی را در صورت مخلوط شدن با آب به سیمانی قوی و بادوام تبدیل می‌کند. به این ترتیب، خاکستر بادی مدت‌هاست که با سیمان پرتلند معمولی مخلوط می‌شود تا دوام بتن تولید شده با آن افزایش یابد. ردپای کربن بخش پوزولانی سیمان پرتلند معمولی صفر است، بنابراین اگر 10 درصد خاکستر بادی به سیمان پرتلند معمولی اضافه کنید، ردپای کربن سیمان پرتلند معمولی را 10 درصد کاهش می دهید.

یکی از مشکلات اضافه کردن خاکستر بادی این است که ضایعات زیادی در داخل سیمان پرتلند معمولی برای واکنش وجود دارد، بنابراین حداکثر مقدار پوزولان های صفر کربنی که می توان به سیمان پرتلند معمولی اضافه کرد، معمولاً حدود 20 درصد است. سیمان رومی قدیم از صد در صد پوزولان (استخراج شده از آتشفشان ها) با استفاده از یک فرآیند تولید متفاوت استفاده می کرد. مشکل این نوع سیمان پوزولانی این است که مدت زیادی طول می کشد تا خودش را بگیرد.  این موضوع ممکن است برای انسان های بدون ماشین و بدون ایمیل گذشته مثل امپراتور اکتاویان خوب باشد اما برای سازندگان مدرن امروزی خوب نیست.

نوآوری بزرگی که توسط سیمان سبز آغاز شد و اکنون توسط شرکت مصالح دوستدار محیط زیست مورد استفاده قرار گرفت، یک پیش تصفیه فیزیکی و شیمیایی اختصاصی برای خاکستر بادی است که آن را به یک چسب پودری عالی تبدیل می کند و در نتیجه به آن اجازه می دهد تا نسبت بسیار بیشتری از سیمان را تشکیل دهد. این شرکت می گوید که با استفاده از فرآیند خاص خود، نسبت خاکستر بادی در سیمان می تواند بین 50 تا 100 درصد افزایش یابد.

افزایش نسبت خاکستر بادی در مخلوط‌های سیمانی به میزان قابل توجهی باعث کاهش ردپای کربن پروژه‌های زیربنایی نظیر بزرگراه‌ها، فرودگاه‌ها، ساختمان‌ها، اسکله‌ها و غیره با استفاده از بتن می‌شود . با افزایش میزان خاکستر بادی، بتن ایجاد شده با آن نفوذپذیری کمتری در آب دارد، و آن را در برابر نمک جاده و دیگر مواد شیمیایی مخرب بادوام تر و مقاوم تر می کند.

در صنعتی که معمولاً با نوآوری های فناوری همراه نیست، محصول  شرکت مصالح دوستدار محیط زیست، چیزی کمتر از یک انقلاب گام به گام نیست.

اقلیم و اثرات زیست محیطی

نوآوریِ شرکت مصالح دوستدار محیط زیست ، در مورد کاهش ردپای کربن ، از توضیحاتی که ارائه شد واضح است، اما کسب و کارِ برداشتِ خاکستر بادیِ این شرکت نیز مزایای زیست محیطی چشمگیری را به همراه دارد.

از نظر آب و هوایی، تقریباً 8 درصد از انتشار دی اکسید کربن جهانی از تولید سیمان حاصل می شود. سیمان پرتلند معمولی با حرارت دادن فوق العاده سنگ آهک (معمولاً با سوزاندن زغال سنگ )ایجاد می شود تا زمانی که پیوندهای شیمیایی آن شکسته می شوند و مواد شیمیایی حاصل با سایر ترکیبات، ترکیب می شوند و چسب پودری را که ما به عنوان سیمان می شناسیم تشکیل می دهند.

سوزاندن زغال سنگ برای گرم کردن سنگ آهک در واقع تنها حدود نیمی از کربن دی اکسیدی را تولید می کند که ترک خوردن سنگ آهک ایجاد می کند. به این ترتیب، حتی اگر گرم کردن سنگ آهک را بتوان با سوخت تمیزتر انجام داد (که چیزی تقریبا غیرممکن است)، فرآیند ایجاد سیمان پرتلند معمولی همچنان مقادیر زیادی دی اکسید کربن ایجاد می کند. در حال حاضر، تولید سیمان پرتلند معمولی به ازای هر تن سیمان تولید شده، تقریباً یک تن کربن دی اکسید تولید می کند.

در تولید سیمان سبز شرکت مصالح دوستدار محیط زیست هیچ گرمایشی وجود ندارد، بنابراین نیازی به سوزاندن زغال سنگ یا سایر سوخت‌های فسیلی نیست. استفاده از خاکستر بادی به عنوان ماده اولیه نیاز به استفاده از سنگ آهک را به کلی از بین می برد، چه برسد به اینکه بخواهیم آن را فوق العاده گرم کنیم.

نتیجه نوآوریِ شرکت مصالح دوستدار محیط زیست، این است که این شرکت می تواند سیمانی را برای استفاده در بتن قوی و بادوام تولید کند که می تواند ردپای کربن مرتبط با تولید آن را تا 99 درصد کاهش دهد.

این کاهش بزرگ ، با توجه به ردپای بزرگ تولید سیمان و فراگیر بودن بتن در پروژه های ساختمانی در سرتاسر جهان، اگر بتوان این فرآیند را در سطح جهانی به عنوان بهترین روش صنعتی گسترش داد ، تاثیر ردپای کربنی چهار برابر بیشتر از لغو کامل سفرهای هوایی در پی خواهد داشت.

فناوری شرکت مصالح دوستدار محیط زیست، همچنین مزایای چشمگیر زیست محیطی و ایمنی عمومی را نیز به همراه دارد. این شرکت خاکستر معدنی ای را استخراج و از آن استفاده مولد می کند که در غیر این صورت به سادگی تا همیشه در محل های دفن زباله قرار می گرفت. به این ترتیب، مدل پارادایمِ خطیِ انقلاب صنعتی را به یک مدل دایره ای تبدیل می کند.

نیروگاه ها زغال سنگ را می سوزانند و برق، دی اکسید کربن و خاکستر تولید می کنند. بیش از 2 میلیارد تن خاکستر در ایالات متحده در محل های دفن زباله دفع شده است. گاهی اوقات این مخازن خاکستر منفجر می شوند، همان اتفاقی که در سال 2008 در تنسی اتفاق افتاد، بنابراین جوامع انباشت این خاکسترها در نزدیکی محل زندگی خود را دوست ندارند. ژنراتورهای برق به طور پیوسته تحت بررسی های نظارتی در مورد این حوضچه های خاکستر و محل های دفن زباله هستند، که به معنای افزایش مداوم هزینه های عملیاتی برای آنها است.

خرید بورال توسط شرکت مصالح دوستدار محیط زیست ، به آن امکان می‌دهد خاکستر بادی را از نیروگاه‌های موجود با سوخت زغال‌سنگ تامین کند و خاکستر دفع شده قبلی در سایت‌های تاسیساتی را برداشت کند. به عنوان مثال، شرکت مصالح دوستدار محیط زیست به تازگی همکاری گسترده ای را با شرکت جورجیا پاور برای حذف میلیون ها تن خاکستر بادی از دو محل دفن زباله برای استفاده در بتن اعلام کرده است .در نتیجه این شرکت برای تولید مهم ترین مصالح ساختمانی عصر مدرن، خاکستر را برای همیشه از محل دفن آن خارج می کند. 

این روال هم برای جورجیا پاور خوب است، و هم برای سلامت جوامع نزدیک محل های دفع حاکستر بادی، و هنگامی که خاکستر به سیمان سبز تبدیل شود، برای سیاره نیز خوب است.

کسب و کار شرکت مصالح دوستدار محیط زیست

خط تولید اصلی شرکت مصالح دوستدار محیط زیست، میراث خرید شرکت بورال است که خاکستر بادی را از نیروگاه های زغال سنگ برای تولیدکنندگان بتن در سراسر کشور تامین می کند. از طریق این فعالیت، شرکت مصالح دوستدار محیط زیست محاسبه می کند که برای چندین دهه کاهش کربن در بخش بتن را به میزان 6 میلیون تن در سال به همراه داشته است.

بخش سیمان سبز ِ این کسب و کار، دارایی معنوی قابل توجهی را به فرآیند اضافه می کند و اجازه می دهد تا خاکستر بادی به گونه ای پردازش شود که راه را برای جایگزینی صد در صدی سیمان پورتلند معمولی هموار کند.

شرکت مصالح دوستدار محیط زیست ،با سالها تحقیق و توسعه، هزینه تولید را پایین آورده است، بنابراین اکنون سیمانی که 50٪ از خاکستر بادی تشکیل شده است (که شرکت آن را پوزولوگ (PozzoSlag) می نامد) قیمتی برابر با سیمان پورتلند معمولی بدون آلیاژ دارد. به دلیل کاهش گازهای گلخانه‌ای که در مطالب بالا به آن پرداخته شد، پروژه‌هایی که شرکت مصالح دوستدار محیط زیست با وزارت حمل و نقل در ایالت قدیمی تگزاس انجام داده، نیمی از ردپای کربنی که  پروژه های ۲۰ سال پیش داشتند را تولید کرده اند؛ صرفا به این دلیل که از پوزولوگ به عنوان سیمان استفاده کردند.

مخلوط صد در صدی خاکستر بادی ، که شرکت آن را پوزوسم (PozzoCEM) می نامد ، یک محصول درجه یک است و کمی بیش از سه برابر هزینه سیمان پورتلند معمولی قیمت دارد. در حالی که این قیمت با محصولات رقبا مقایسه می شود، گرانت کواشا معتقد است که قیمت پوزوسم به مرور زمان با سیمان پورتلند معمولی رقابت خواهد کرد.

محصول ممتاز جدید این شرکت گیرایی بسیار سریعی دارد و بسیار مقاوم در برابر فرسایش و ایمن است که در حال حاضر برای ایجاد خانه‌های چاپ سه بعدی در نزدیکی آستین، تگزاس استفاده می‌شود.

برداشت نویسنده

اخیراً پول زیادی به جیب تولیدکنندگان سیمان کم کربن سرازیر شده است، اما ظرافت راه حل ی که شرکت مصالح دوستدار محیط زیست ارائه داده ، من را شگفت زده کرده است. به‌ویژه وقتی مساله جهان در حال توسعه ، اتکای شدید به نیروگاه‌های زغال‌سنگ همراه با پروژه‌های زیرساختی عظیم را در نظر می‌گیرم ، به نظر می‌رسد که راه حل این شرکت این پتانسیل را دارد که یک پیروزی بزرگ در چند جبهه به دست آورد.

این واقعیت که شرکت مصالح دوستدار محیط زیست، محصولی را ارائه می دهد که از هر نظر(از نظر عملکرد، قیمت و کاهش ردپای کربن)نسبت به محصولات قدیمی برتری دارد ، راه حل آنها را بسیار جذاب تر می کند. خودروهای تسلا عالی هستند، آنها مانند مسابقات فرمول یک شتاب می گیرند ولی زمانی که در بین شهرها هستید، باتری آنها تمام می شود. در مقابل، محصولات شرکت مصالح دوستدار محیط زیست تا آنجایی که من می بینم چیزی جز نکات مثبت ارائه نمی دهند.

همانطور که من می‌دانم، کواشا و تیم اش هم می‌دانند که اگر می‌خواهیم به ساخت بزرگراه‌ها در قرن آینده ادامه دهیم، باید بازنگری اساسی در رویکرد خود نسبت به زیرساخت‌ها داشته باشیم و کاهش شدید ردپای کربن خود را آغاز کنیم.

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .