Nije mnogo zabavno naglas izgovoriti reč beton. Ta reč, u stvari, podseća na hladni, tvrdi, sivi svet.
Sama supstanca betona je dosadna. Čak ga ni njegovo mesto u istoriji i koreni od Rimskog Carstva ne čine preterano privlačnim. Suočimo se sa tim – beton je dosadan. Većina ga prepoznaje odmah, kada vidimo ružne stambene i poslovne zgrade iz šezdesetih i sedamdesetih godina dvadesetog veka, koje su tada predstavljale moderan stil u arhitekturi.
S obzirom da naša očekivanja od ovog materijala nisu velika, vreme je da posetimo Masačusetski institut tehnologije (Massachusetts Institute of Technology), bolje poznat pod imenom MIT.
Betonsko doba
Ovde se beton tretira sa divljenjem, koje je obično rezervisano za dijamante i zlato, pogotovo od strane Franc-Jozef Ulma (Franz-Josef Ulm), jednog od glavnih profesora na Odseku za građevinsko inženjerstvo.
„Beton je, najverovatnije, najstariji materijal na svetu napravljen od strane čoveka“, kaže on. „Neki ljudi kažu da je korišćen za drugi sloj egipatskih piramida, dok je moderni cement napravljen tek u kasnom devetnaestom, ranom dvadesetom veku.“
Kada upoznate ove istraživače, njihova strast prema betonu postane zarazna. Beton je, ipak, imao ogroman uticaj na čovečanstvo. Pomoću njega smo premošćavali reke lako, živeli jedni iznad drugih u relativnom komforu i vozili automobile hiljadama kilometara, a da se zaglavimo u blatu.
Hamlin Dženings (Hamlin Jennings), izvršni direktor laboratorije za ispitivanje održivosti betona na MIT-u (skup akademika iz različitih profesija koji ispituju beton do najsitnijih detalja), kaže da je beton jedna fascinirajuća supstanca. „Beton je relativno jeftin materijal. On je, ujedno, i materijal koji lako prašta – obični radnici ga mogu napraviti, on može biti korišćen u različitim klimama, od Južnog pola do tropskih delova Zemlje. I on može da se stvrdne pod vodom.“
Ekološki uticaj
Ali sve to plaća okolina. U svetu se svake godine napravi trideset milijardi tona betona.
„Način na koji se beton pravi je vrlo prost“, kaže profesor Ulm. „Pravi se od cementa. Cement je u suštini krečnjak i glina. Zatim se cement meša sa vodom da bi stvorio sveprisutan materijal koji oblikuje naše okruženje i gradove.“
Ovaj proces kombinovanja vode, cementne paste, peska i kamena, stvara užasno mnogo CO2 gasova – koje neki naučnici povezuju sa globalnim zagrevanjem – oko 5% do 10% ukupne svetske emisije. Naučnici sa MIT-a hteli su da vide da li ova cifra može biti smanjena. Ipak, naučnici sa MIT-a imaju naviku pravljenja velikih iskoraka sa minimalnim promenama – tako malim da su, u ovom slučaju, nevidljive ljudskim okom.
Uprkos njegovoj dostupnosti svugde po svetu i lakoći korišćenja, molekularna struktura betona ostala je nepoznanica decenijama. Posebno jedan njen deo – hidrat kalcijum silikata – koga je bilo nemoguće analizirati elektronskim mikroskopom ili nano-indentacijom.
„Hidrat kalcijum silikata ne otkriva svoje tajne olako“, kaže profesor Hamlin Dženings. „On je delom amorfan; sadrži dosta vode, koja isparava menjajući strukturu. Tako da ono što vidite u elektronskom mikroskopu, koji zahteva postojanje vakuuma, suštinski je različito od onoga što je inače tamo.“
Tako da su se naučnici okrenuli svojim kompjuterima, i koristeći najsavremeniju računarsku matematiku, napravili su
model betona na molekularnom nivou. Godine 2009, tri godine nakon svakodnevnog rada na modelovanju, svi atomi su došli na svoje mesto i prikazali su živopisnu stabilnu matricu na monitoru.
Ali ovo je bio lakši deo posla. Sledeće dve godine jedan akademik sa MIT-a, Roland Pelenk (Roland Pellenq), igrao je video igru koja je bila zaista naporna. On je dodavao, otklanjao, pomerao i menjao molekule tradicionalnom modelu betona. I onda je jednog dana napravio istoriju. Ponovo je izumeo beton.
Ova verzija betona je jača, izdržljivija i zelenija. Zovu ga zeleni beton, i njega ne treba mešati sa gomilom proizvoda koji se već tako zovu, a koji su uglavnom modifikovani samo promenom imena, a ne i promenom molekularnog sastava.
„Skoro svaki građevinski fakultet na svetu, skoro bez izuzetka, ima grupu ljudi koji, na ovaj ili onaj način, rade na razvoju betona“, kaže profesor Dženings. „Koprcali su se probajući ovo ili ono i formulacija se jeste promenila za poslednjih pedeset godina, ali ne radikalno.“
Testiranje
Ali nemojte odmah da tražite zeleni beton u fabrici betona. U najboljem slučaju, prva građevina koja će koristiti ovu novu tehnologiju biće izgrađena tek za pet godina. Posao naučnika sa MIT-a je gotov, ali taj posao je bio da dostave „dokaz koncepta“.
Sada je na svetskoj građevinskoj industriji da uzme ovu novu vrstu betona i da ga uvrsti u svoje standardne materijale. Smeša će biti vučena, gurana, stezana, zamrzavana, ispravljana i udarana sve dok ne počne da moli za milost zvaničnike vlade i industrije. Tek kada se dokaže u stvarnom svetu, moći će da preuzme titulu „najkorišćeniji materijal na svetu“ od svog bliskog rođaka.
Kako će se naš svet promeniti je, takođe, nešto što naučnici sa MIT-a nisu ispitivali. Njihova pronalazačka faza će, nesumljivo, voditi ka ubedljivoj inovativnoj fazi daleko od kembričkog kampusa. Ali nije teško zamisliti sve mogućnosti, i dobre i loše.
Manje udarnih rupa na putevima? Manje radova na putevima i gužvi u saobraćaju? Ogromne uštede kompanija i vlada pri izgradnji nekretnina? I šta će se desiti sa brojem građevinskih radnika? Zgrade koje duže traju znače manje radnika, ali više zgrade i duži mostovi napravljeni sa novom, čvršćom, cementnom pastom možda će značiti više posla.
Ništa, kao što kažu, nije zapisano u kamenu – ili betonu.
