30 יונ' 2019

​​

הטכנולוגיה, שפותחה על ידי פרופ' עלווה פלד, פרופ' יצחק מאיר וקבוצת המחקר שלהם במחלקה להנדסת בניין בפקולטה למדעי ההנדסה, משתמשת בחומרים חלופיים המקטינים את צריכת האנרגיה בשלבי ייצור חומרי הגלם לבנייה, ומייצרת חומר בידוד מעולה לבנייה.


הכנת תאי ניסוי מהמפקריט כסימולציה למבנה, לצורך בחינת התפקוד התרמי והלחות שלהם


ייצור חומרי בנייה, הקמת בניינים ותפעולם אחראים על 40-50% מצריכת האנרגיה ומפליטת פחמן דו חמצני ((CO2 במדינות המתועשות. פחמן דן חמצני הינו אחד הגזים האחראים להתחממות הגלובלית. משום כך, יש צורך לפתח חומרי בנייה חדשניים שייצורם יצרוך פחות אנרגיה ויפלוט פחות CO2, ואשר יקטינו את האנרגיה ופליטת ה-CO2 הנובעים מתפעול המבנה (לחימום, קירור וכו') במהלך השימוש בו, על ידי שיפור הבידוד וויסות הטמפרטורה והלחות בו.

כיום, חומר הבנייה הנפוץ ביותר בעולם הוא בטון, שייצורו צורך אנרגיה מרובה ומשחרר כמות גדולה של CO2 לאטמוספירה. לאחרונה פותח חומר בנייה חדשני שנקרא המפקריט (LHC), חומר ידידותי לסביבה, המורכב משבבי המפ (צמח ממשפחת הקנאביס) וסיד כחומר מקשר. תכונותיו של ההמפקריט דומות לתכונות של בטון תאי (איטונג), הנפוץ מאוד בבנייה כיום. המפקריט צובר פופולריות בעיקר באירופה בזכות החיסכון האנרגטי שבייצורו, הטמעת פחמן בו בתהליכי היצור השונים, והשמירה על איכות הסביבה. לא רק שייצורו חסכוני, אלא שהוא גם חומר מבודד מצוין שיכול לווסת בצורה יעילה את הטמפרטורה והלחות במבנה. אולם אחד החסרונות הגדולים של חומר זה הוא הצורך להשתמש בסיד, חומר הדורש קלייה בכבשן בטמפרטורה גבוהה ולכן ייצורו צורך לא מעט אנרגיה.



מדגמים מהמפקריט עם תכולות וסוגים שונים של מחצבים טבעיים


פרופ' פלד, פרופ' מאיר וצוותם פיתחו המפקריט משופר על ידי החלפה של חלק מהסיד במחצבים טבעיים (כגון חרסית ואבן גיר) שלא עברו תהליך קלייה, כולל טפל מחצבות. הכנת התערובת משבבי המפ, סיד וחרסית, אפשרה לחוקרים לקבל חומר בנייה חזק, זול, בעל צריכת אנרגיה נמוכה מאוד לצורך ייצורו, ובעל תכונות בידוד תרמי מצוינות.

החוקרים אפיינו מגוון חומרי גלם בהרכבים שונים. מהתערובות הנבחרות נבנו תאי ניסוי בשדה בוקר (אזור מדברי עם שינויי אקלים קיצוניים בין יום ללילה ובין קיץ לחורף) שתפקידם לבחון את ההתנהגות של המפקריט בתנאי שדה (כסימולציה לבניין). נבדקו שינויי הטמפרטורה והלחות בתוך תאי הניסוי במהלך ארבע עונות השנה כולל יום ולילה והושוו להתנהגותם של תאי ניסוי הבנויים מחומרי בנין קונבנציונליים. נמצא כי התפקוד התרמי של תערובות ההמפקריט לא הושפע כמעט מהחלפת הסיד במחצבים השונים כאשר החוזק אף גדל כתוצאה מהחלפת הסיד במחצבים. בנוסף, נמצא כי התערובות השונות של ההמפקריט הציגו התנהגות טובה יותר ביחס לתנאי הסביבה ובהשוואה לחומרי הבנייה הקונבנציונליים, הן מבחינת וויסות הטמפרטורה והן מבחינת וויסות הלחות היחסית. 

 

נטע כהן, BGN Technologies טכנולוגיות, אמר: "בעידן של התחממות גלובלית, יש חשיבות רבה להפחתת צריכת האנרגיה מחד, ופליטת גזי חממה כמו פחמן דו חמצני מאידך. בנייה ירוקה בכלל, והבלוקים הידידותיות לסביבה שפיתחו החוקרים באוניברסיטת בן-גוריון, מהווים צעד משמעותי ביותר להשגת מטרה זו".

 ​

פרופ' עלווה פלד ופרופ' יצחק מאיר הינם חברי סגל במחלקה להנדסת בניין. הם וקבוצות המחקר שלהם מתמחים בנושאים של בניה בת קיימא, חומרי בניה, תיפקוד ותכנון המבנה לרבות גורדי שחקים, ותכנון יישובים מאוזני אנרגיה. פרופ' יצחק מאיר הינו אדריכל ומתכנן ערים ובשנת 2016 הוענק לו פרס על מנהיגות מטעם המועצה הישראלית לבנייה ירוקה.