מדעי הבנייה

חלק גדול מהמבנים הקיימים כיום עשויים מבטון, חומר המורכב מתערובת של צמנט, חול, חצץ ומים. הבעיה שבמהלך השנים, הבטון נסדק ומוטות הברזל אשר מצויים בו מחלידים ונחלשים. אז, הדרך היחידה היא לחזק את הבניין באמצעים תומכים אשר דורשים זמן, כסף ואי-נוחות רבה מצד שוכני הבניין.
בטון ביולוגי (Bioconcrete) הוא בטון אשר מסוגל לתקן סדקים “בעצמו”. לא מדובר על המצאה חדשה, אך לאחרונה מיקרוביולוג בשם הנק יונקרס (Jonkers) מהאוניברסיטה הטכנולוגית של דלפט, קיבל פרס לפטנט פורץ דרך על חידושיו בתחום. הבטון של יונקרס מנצל את העובדה שחיידקים אווירניים (חיידקים אשר חייבים חמצן בשביל לחיות- ע.ב.ח.) כמו בצילוס (Bacillus), מייצרים בתנאי עקה נבגים אשר מסוגלים לשרוד תקופות ארוכות. כאשר הנבגים הללו משולבים בבטון, הם “מתעוררים לחיים” רק כאשר נוצר סדק בבטון ואז חודרים אליו אוויר ומים. הנבטים אשר נמצאים בתוך חלקיקי חרסית הספוגים בתמיסה של סידן לקטט המספקת להם חומרי מזון מצליחים לנבוט, לגדול ואז לסתום את החור בבטון בעזרת סידן פחמתי המופרש כתוצר לוואי של ניצול הסידן הלקטטי.
זו אחת הדוגמאות כיצד מחקר ביוטכנולוגי יכול לעזור בדרכים יצירתיות ולשמר מבנים הנבנים כיום לזמן רב מאוד, הרבה יותר ממבנים שנוצרו בתקופות מוקדמות יותר.

בעיית האנרגיה היא אחת מהבעיות העתידניות המטרידות ביותר של האנושות. נפט וגז הינם מקורות מתכלים, אשר שימוש בהם פוגע קשות באיכות הסביבה, ולכן בשנים האחרונות מתקיים מחקר רב בתחום אנרגיות תחליפיות כדוגמת אנרגיה סולארית; אנרגיה השואבת כוחה מהשמש. אחת המטרות הינה לאפשר לכל בניין לייצר את האנרגיה שלו בעזרת קולטני שמש על גגו, אלא שכאשר מדובר בגורדי שחקים, שטח הגגות שלהם קטן מאוד יחסית לגודל הבניין.
חברה אמריקאית בשם SolarWindow החלה לפתח מה שנקרא “חלון סולארי”. חלון זה מסוגל, לטענת מנכ”ל החברה ג’ון קונקלין (Conklin), לייצר פי 50 חשמל יותר מהפאנלים הקיימים כיום והוא יכול לשמש כחלון לכל דבר בבניין כגון גורד שחקים. כך שטח הפנים של ייצור החשמל גודל בהרבה ממה שקיים כיום. החלון מורכב מזכוכית המצופה מעטפת פוטו-וולטאית (Photo-Voltaic; מעטפת המורכבת מתאים פוטו-וולטאים להפקה ישירה של אנרגיה חשמלית על ידי קליטת אור השמש- ע.ב.ח.).
המצאה זו, אשר יכולה להיות מוגדרת כפריצת הדרך הגדולה ביותר בייצור חשמל סולארי מזה זמן רב יכולה להקל רבות על מקורות האנרגיה של עולם העתיד.

מבוסס על כתבתו של גיא לוי, כתב טכנולוגיה ומחשבים

קישור לאתר חברת SolarWindow

קצת על אנרגיה סולארית

על תא פוטו-וולטאי

הכותל המערבי הוא אחד מארבעת קירות התמך אשר הקיפו את הר הבית בשלהי הבית שני, לפני כאלפיים שנה. במבט מהיר עליו, אפשר לראות שחלק מסלעיו מאוד בלויים, דבר היכול לגרום בעתיד להתמוטטותו.
מספר חוקרים מהמכון למדעי כדור הארץ של האוניברסיטה העברית, בראשות ד”ר סימון עמנואל ויעל לוינסון, יצרו מודל תלת-מימדי אשר מאפשר לחשב במדוייק את דרגת השחיקה של אבני הגיר המרכיבות את הכותל. ממודל זה התברר שהאבנים המורכבות מגבישים גדולים כמעט ולא התבלו, בעוד האבנים המורכבות מגבישים קטנים מאוד (גבישים אשר יכולים להגיע לאלפית המילימטר) עברו שחיקה רצינית מאוד. במהלך ניסויים נוספים התברר שגבישי האבנים מתפוררים בגלל המסתם במי גשמים הפוגעים בהם.
מחקר זה יכול להביא להבנת תהליכי בלייה אשר מתרחשים באבני הכותל ואז לנסות להגיע לפתרונות מתאימים על מנת לשמר את אותם אבנים- דבר שיכול לעזור גם לכותל וגם למבני עתיקות אחרים בארץ ובעולם.מבוסס על כתבתו של טל בן עזרא, גלילאו מ”ס 193, ע”מ 36

קישור לידיעה- אתר האוניברסיטה העברית

קצת על הכותל המערבי

הדרך בה בונים בניין לא השתנתה באופן מהותי מזה עשרות שנים- בונים עמודים על יסודות, משלבים ברזל ואז ממלאים את המרווחים בבלוקים ובבטון. לאחר מכן חוצבים בהם על מנת להכניס תשתיות. הבלוקים מהם בונים בניינים אינם תורמים במיוחד לבידוד ולכן האנרגיה והמשאבים אשר מופנים לחימום וקירור מבנים הינו גדול מאוד.
יזם ישראלי בשם רוני זוהר חבר למהנדס אזרחי בשם ד”ר דורון שלו וביחד הם פיתחו שיטת בנייה חדשה אשר נקראת Smart brick (לבנה חכמה). בשיטת בנייה זו משתמשים בלבני בטון מיוחדות, אשר חוזקן דומה לחוזק הפלדה והן בעלות מבנה פנימי המתפרק ומאפשר הכנסת תשתיות בקלות. הלבנה עצמה מבודדת וכך קל יותר לחמם ולקרר את הבית.
שיטת הבנייה גם היא מיוחדת, כאשר הבנייה מתבצעת ללא מנוף, אלא פשוט בעזרת הדבקת הלבנים אחת לשנייה (דבר שיכול להתבצע בעזרתו של רובוט בנייה). מעבר לכך שכך נחסך כוח עבודה רב, זמן הבנייה קצר ב-80% מזמן בנייה רגיל. כמו כן כל אחד יכול ללכת לחנות, לקנות לבנים ולבנות לעצמו בית באופן מהיר, נוח, זול ויעיל.
פיתוח זה, אשר יכול לשמש גם לריצוף מדרכות ולפתרונות בנייה רבים אחרים, עמד כבר בתקן בנייה טרומית וכעת מגייס כספים לשם מעבר משלב הפיתוח לשלב הביצוע. אם אכן יצליח, אפשר שענף הבנייה בעולם יעבור מהפכה אשר תשנה את כל מה שידענו עד כה על עולם הנדל”ן.