حل مشکل خوردگی لوله‌های فاضلاب با بتن خود ترمیم شونده

محقق استرالیایی بتن خود ترمیم شونده جدید مبتنی بر فناوری پیشرفته کامپوزیت ابداع کرده که می تواند راه حلی موثر در برابر خوردگی لوله های فاضلاب وکاهش هزینه های تعمیر و نگهداری شود.

به گزارش تکناک، خوردگی لوله فاضلاب یا خوردگی تاج زمانی اتفاق می افتد که لوله فاضلاب با اسید سولفوریک تماس پیدا کند.

در این حالت لوله ها به خاطر تماس با اسید خورده می شوند و این خوردگی باعث ایجاد ترک در لوله می شود. در چند سال گذشته، مهندسان ربات هایی را برای بازرسی لوله های فاضلاب و رفتن به مکان های ناامن برای انسان توسعه داده اند. اما این بدان معناست که روبات‌ها باید به مکان‌هایی بروند که برد ارتباطات بی‌سیم موجود نمی‌تواند به آنجا برسد.

پروفسور یان ژوگ متخصص مهندسی در دانشگاه استرالیای جنوبی، در حال آزمایش یک راه حل جدید برای این مشکل است. این راه حل متفاوت، بر بتن خود ترمیم شونده تمرکز دارد.

راه حل بتن خود ترمیم شونده در صورت موفقیت می تواند در آینده از ترک خوردن 17 هزار کیلومتر لوله فاضلاب در استرالیا بدون هیچ گونه مداخله ای توسط انسان جلوگیری کند و باعث صرفه جویی 1.4 میلیارد دلاری در هزینه های تعمیر و نگهداری سالانه شود.

ژوگ در بیانیه ای گفت: ما مطمئن هستیم که این بتن خود ترمیم شونده جدید مبتنی بر فناوری پیشرفته کامپوزیت، مسائل مربوط به خوردگی لوله فاضلاب و دفع لجن را یکجا برطرف می کند.

هر ساله صدها میلیون دلار برای تصفیه لوله های فاضلاب که با فشار داخلی، نوسانات دما و اسید خورنده دست و پنجه نرم می کنند، مورد نیاز است. بتن خود ترمیم شونده، به شکل میکروکپسول های پر از لجن تصفیه آب، می تواند همه چیز را تغییر دهد.

ژوگ گفت: ضایعات لجن نویدبخش کاهش خوردگی میکروبی در لوله های فاضلاب بتنی است، زیرا به عنوان یک عامل ترمیمی برای مقاومت در برابر خوردگی اسیدی و بهبود ترک ها عمل می کند.

بر اساس این مطالعه، محققان میکروکپسول هایی با پوسته حساس به pH و هسته عامل ترمیم بتن با لجن زاج سفید، محصول جانبی کارخانه های تصفیه فاضلاب و پودر هیدروکسید کلسیم تولید خواهند کرد. این ترکیب در برابر خوردگی میکروبی نیز مقاوم خواهد بود.

لجن زاج سفید در مرحله آخر اختلاط در داخل بتن تعبیه می شود تا از ترک خوردن بتن محافظت کند و هنگامی که مقدار pH تغییر می کند، میکروکپسول ها عوامل ترمیم کننده را آزاد می کنند.

ژوگه گفت: این فناوری نه تنها طول عمر سازه‌های بتنی را افزایش می‌دهد و بیش از یک میلیارد دلار در اقتصاد استرالیا صرفه‌جویی می‌کند، بلکه با استفاده مجدد از لجن‌هایی که معمولاً به محل دفن زباله ختم می‌شود،  چرخه اقتصاد را نیز ارتقا می‌دهد.

سرزمین اصلی استرالیا به تنهایی دارای حدود 400 تصفیه خانه آب آشامیدنی است که در یک سایت واحد سالانه تا 2000 تن لجن آب تصفیه شده تولید می شود. بیشتر آن در محل دفن زباله دفع می شود و هر سال بیش از 6 میلیون دلار هزینه دارد همچنین باعث ایجاد مشکلات زیست محیطی شدید می شود.

بهبود طرح اختلاط بتن روش ارجح برای کنترل خوردگی میکروبی است. اما استفاده از بتن خود ترمیم شونده که می تواند ترک ها را به خودی خود بدون دخالت انسان ترمیم کند، راه حل جایگزین محسوب می شود.