מחקר חדש: בטון מגרעיני חמניות

מה שנחשב עד כה לפסולת – קליפות גרעיני החמנייה – מתברר כבעל פוטנציאל מעניין בייצור בטון. כך קובע מחקר חדש שנערך על ידי קבוצת חוקרים באוניברסיטת 'נאמיק קמאל' מטורקיה. המחקר מלמד כי גרעיני החמנייה מהווים מקור נגיש ושופע לתוסף בייצור הבטון, ובמינון הנכון מעניקים לו גמישות ובעיקר עמידות בשינויי טמפרטורה קיצוניים, עם דגש ממעבר ממצב קפיאה להפשרה ולהיפך – תנאים עמם נאלץ להתמודד הבטון המשמש בארצות קרות. המחקר קובע עוד כי במינון גבוה יותר של גרעיני חמנייה הבטון אמנם פחות חזק בדחיסה או כנושא עומס, אך מותאם באופן מעולה כחומר מבודד. מינון נמוך יותר, מגלה המחקר, הופך את הבטון למותאם לבנייה של מבנים בני קומה אחת, עם המלצה ליישום בתחומי החקלאות – בשל היותו חלש יותר מחד, אך קל ומבודד יותר ביחס לבטון מוכר מאידך (רפתות, אסמים, מחסנים, דירים וכיו"ב).
כרקע למחקר יש להזכיר כי הבטון הוא מחומרי הבנייה הנפוצים, החשובים והמקובלים ביותר בעולם, והפקת חומרי הגלם מהם יוצרים את הבטון כרוכה באנרגיה ובמשאבים עצומים. חוקרים מנסים מזה זמן רב למצוא חלופות מפסולת ותוצרי לוואי שונים על מנת לפשט ולהוזיל את עלויות הבטון, וצמד החוקרים הטורקיים החליט לבדוק את אחת מתעשיות החקלאות הגדולות במדינתם – גידול חמניות. טורקיה היא יצרנית החמניות התשיעית בגודלה בעולם המייצרת כמיליון טונות גרעינים בשנה, משטח בגודל כולל של כ-5.84 מיליון דונם, כאשר רוב התבואה משמשת לייצור שמן. כתוצר לוואי מתקבלים מדי שנה כ-300,000 טונות של קליפות גרעיני חמניות. נתון זה הוא שהביא את החוקרים לבחון שימוש בכמויות פסולת אדירות אלו כחלק מהמרכיבים בייצור הבטון. המחקר כלל אינספור מצבי צבירה של הקליפות (סיבים בגדלים שונים, כתושים, קצוצים, שלמים וכיו"ב) ובסה"כ ייצרו החוקרים וצוות עוזריהם למעלה מ-2,000 הרכבים שונים של בטון עם אחוז משתנה של קליפות חמניות.
המסקנה העיקרית אליה הגיעו החוקרים, כאמור, היא שקליפות החמניות בהחלט מותאמות לשמש מרכיב בייצור הבטון, עם יתרונות מובהקים בעיקר בהורדת המשקל וברמת הבידוד הגבוהה יותר. החסרונות הם בירידה בחוזק, וכפועל יוצא באי-התאמה לשמש נושא עומס כמו בטון רגיל, ללא קליפות חמניות. לפיכך, המלצת הצוות החוקר היא ליישם את הבטון הכולל קליפות גרעיני חמנייה בבנייה קלה יחסית, של מבנים בני קומה אחת, עם המלצה מיוחדת לשימוש בחקלאות – תחום בו לבידוד משמעות חשובה, בעיקר כאשר המרכיב הבסיסי בבנייה מהווה גם חומר מבודד ואינו דורש הוספת בידוד יקרה. אחוז גבוה של קליפות גרעיני חמניות הופך את הבטון לחומר מעולה ביציקה לבידוד. כעת נותר להמתין האם וכיצד יתורגם המחקר למוצר שימושי ונפוץ.