Beton

Ayda Susuz Beton Üretimi

Sahte Mars ve Ay toprağından elde edilen kükürt bazlı yeni bir bileşik, Dünya’da daha hızlı inşaat yapılmasını sağlayabilir.
NASA ayda kalıcı bir varlık kurarsa, astronotlarının evleri yeni bir 3D yazdırılabilir, susuz betondan yapılabilir. Bu kükürt bazlı bileşik inşaat için kürleme sürecini hızlandırarak, Ay toprağında olduğu kadar bizim Dünya’daki arazimizde de uygulanabilir hâle gelebilir.
En erken eylül 2026’da fırlatılması planlanan Artemis III, yalnızca insanlığın 50 yıldan uzun bir süre sonra aya dönüşünü kutlamakla kalmayacak, aynı zamanda NASA’nın ana kampının önerilen yeri olan Ay’ın Güney Kutbu’nu keşfeden ilk görev olacak.
Ay’da bir ana üs inşa etmek, Ay tabanlı altyapıya yönelik fırlatma rampaları, barınak ve radyasyon engelleyiciler gibi dikey bir tedarik gerektirecek ancak Dünya’da üretilen betonu Ay yüzeyine göndermenin ağır bir maliyeti var. Louisiana Eyalet Üniversitesinde (LSU) robotik inşaat araştırmacısı olan Ali Kazemian, Ay’a sadece 1 kilogram malzeme göndermenin yaklaşık 1,2 milyon dolara mal olduğunu söylüyor. Bunun yerine NASA, Ay toprağından yeni malzemeler yaratmayı ve sonunda aynı teknikleri Mars’ta inşaat yapmak için uyarlamayı umuyor.
Amerikan İnşaat Mühendisleri Derneğine göre, geleneksel beton büyük miktarlarda su gerektirir; bu da Ay’da az bulunan ve yaşam desteği ya da bilimsel araştırmalar için kritik öneme sahip bir emtia olacaktır. NASA’nın önceki projeleri “Ay betonu” yapmak için kullanılabilecek bileşikleri test etmiş olsa da, hâlâ doğru susuz malzemeyi üretmek için çalışıyor. Bu nedenle LSU araştırmacıları formülü iyileştiriyor, kükürt bazlı yeni bir çimento geliştiriyorlar ve bu çimentoyu, suya ihtiyaç duymadan malzemeyi bağlamak için eriyene kadar ısıtıyorlar. Son çalışmalarında ekip, susuz çimentolarını simüle edilmiş Ay ve Mars toprağıyla karıştırarak duvarları ve kirişleri birleştirmek için kullandıkları 3 boyutlu yazdırılabilir bir beton oluşturdu. Kazemian, “Otomatik inşaata ihtiyacımız var ve NASA, 3 boyutlu baskının Ay altyapısı inşa etmek için birkaç uygulanabilir teknolojiden biri olduğunu düşünüyor.” diyor.

Suya olan ihtiyacı ortadan kaldırmanın ötesinde, çimento daha geniş sıcaklık uçlarını kaldırabiliyor ve geleneksel yöntemlerden daha hızlı kürleniyor. Grup deneyleri için önceden hazırlanmış bir toz kullanılıyor, ancak Ay ve Mars’ta astronotlar yüzey toprağından da kükürt çıkarabilir. Betonun, Ay’ın zorlu ortamına dayanıp dayanamayacağını test etmek için ekip, yapılarını haftalarca bir vakum odasına yerleştirerek, malzemenin farklı sıcaklıklardaki kararlılığını analiz etti. Başlangıçta araştırmacılar, Ay’ın karanlık tarafındaki soğuk koşulların, kuru buzun sıvı fazını atlayıp doğrudan buharlaşması gibi, süblimleşme adı verilen bir işlemle bileşiğin gaza dönüşmesine neden olabileceğinden endişeleniyorlardı. Sonuç olarak, betonun formunu kaybetmeden Ay’ın Güney Kutbu’nun soğuk koşullarını karşılayabileceğini buldular. Azalmış yer çekimi gibi bazı şartlar, betonun avantajına bile olabilir. Deneyde, duvarlar ve küçük dairesel kuleler gibi her biri birçok beton katmanının istiflenmesiyle yapılan yapılar test edildi. Kazemian, “Daha büyük ölçekli 3D baskıdaki temel zorluklardan biri, bu kalın, ağır katmanların bozulmasıdır ancak daha düşük yer çekimine sahip olduğunuzda, bu aslında katmanların deforme olmasını önlemeye yardımcı olabilir.” diyor.
Kazemian ve meslektaşları yakın zamanda teknolojiyi, tasarımlarını daha büyük ölçekli bir robotik sistemde uygulamak ve daha büyük vakum odalarında inşaatı test etmek için Alabama, Huntsville’deki NASA Marshall Uzay Uçuş Merkezi’ne transfer etti. Kabul edilirse, beton büyük olasılıkla yaşam alanları ve radyasyon kalkanları gibi daha farklı Ay yapıları için kullanılacaktır. İniş pisti gibi daha düz tasarımlar, muhtemelen Ay toprağını eriterek seramik bir yapı hâline getirmek için lazer tabanlı teknolojiler kullanılacaktır ancak Dünya’da yapabileceğimiz çok fazla test olabilir.
Yakın zamanda emekli olan Central Florida Üniversitesinde gezegen fiziği uzmanı olan Philip Metzger’e göre, “Gerçek toprağı kullanarak teknolojiyi test etmek için bu gezegenlere görevliler gönderdiğimizde, o ortamda çalışmasını sağlamak için teknolojiyi daha da geliştirmemiz gerektiğini görebiliriz.” diyor ancak Metzger, kükürt bazlı betonu gelecekteki gezegen projeleri için hayati bir temel olarak görüyor. Mars’a yapılacak gelecekteki görevler, buz madenciliği sahalarına gidip gelmek için yollar ve tozsuz çalışma alanları oluşturmak için yaşam alanlarının etrafında kaldırım gerektirebilir. Bu yeni beton, bu uzak hedefleri gerçeğe biraz daha yaklaştırıyor.
Bu, Dünya’daki inşaata da fayda sağlayabilir. Kazemian, yeni malzemeyi, özellikle su kıtlığı veya kükürt fazlalığı olan bölgelerde, geleneksel betona potansiyel bir alternatif olarak görüyor. Örneğin, Orta Doğu’nun bazı bölgelerinde, petrol ve gaz üretiminin bir sonucu olarak bol miktarda kükürt bulunuyor. Metzger’e göre bu teknoloji, tedarik zincirlerinin koptuğu felaket bölgelerinde özellikle yararlı olabilir. Ayrıca, depolama binaları gibi yapıların hızlı inşası için askeri uygulamalara da sahip olabilir. Metzger, “Bu, başka bir gezegende çalışan ve çok fazla desteğe sahip olmayan insanlar için harika ancak, Dünya’da bunun birçok benzeri zaten mevcut.” diyor.


Kaynak: www.technologyreview.com/2024/11/29/1107536/moon-beginning-waterless-concrete

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

İlginizi Çekebilir
Avustralya’daki mühendisler, atık halı lifleriyle daha güçlü ve çatlamaya dayanıklı…
Cresta Posts Box by CP