Πηγή Εικόνας: ΑΠΕ-ΜΠΕΔιαδικασία βελτίωσης του χαλύβδινου οπλισμού προκειμένου να τριπλασιαστεί η διάρκεια ζωής παλιών γεφυρών και άλλων υποδομών, ανέπτυξε στις ΗΠΑ, η νεοφυής επιχείρηση δύο αποφοίτων του ΜΙΤ, η Allium Engineering.
Σύμφωνα με την Αμερικανική Ένωση Κατασκευαστών Οδών και Μεταφορών, μία στις τρεις γέφυρες χρειάζεται επισκευή ή αντικατάσταση, δηλαδή περισσότερες από 200.000 γέφυρες σε ολόκληρη τη χώρα. Ένας βασικός ένοχος για τη γήρανση των υποδομών της Αμερικής είναι ο οπλισμός που έχει συσσωρεύσει σκουριά δημιουργώντας ρωγμές στο σκυρόδεμα και καθιστώντας τις γέφυρες πιο ευάλωτες.
Η νέα τεχνολογία που προτείνει η Allium Engineering, τριπλασιάζει τη διάρκεια ζωής των γεφυρών και άλλων κατασκευών χρησιμοποιώντας επένδυση από ανοξείδωτο χάλυβα για να κάνει τον οπλισμό ανθεκτικό στη διάβρωση. Εξαλείφοντας τη διάβρωση, οι υποδομές διαρκούν πολύ περισσότερο, απαιτούν λιγότερες επισκευές, ενώ μειώνονται και οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Η τεχνολογία της εταιρείας ενσωματώνεται εύκολα στις υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής χάλυβα, ώστε οι υποδομές των ΗΠΑ να γίνουν πιο ανθεκτικές, οικονομικά προσιτές και βιώσιμες για τον επόμενο αιώνα.
«Στις ΗΠΑ, το τυπικό κατάστρωμα γέφυρας διαρκεί κατά μέσο όρο περίπου 30 χρόνια – εμείς δίνουμε τη δυνατότητα για 100 χρόνια ζωής», λέει ο συνιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Allium, Steven Jepeal, σύμφωνα με το MIT News. «Υπάρχει ένα τεράστιο απόθεμα υποδομών που πρέπει να αντικατασταθούν, και που ειλικρινά έχουν γεράσει ταχύτερα από ό,τι αναμενόταν, κυρίως επειδή τα υλικά που χρησιμοποιούσαμε τότε δεν ήταν κατάλληλα για τη δουλειά. Προσπαθούμε να εκμεταλλευτούμε τη δυναμική της ανοικοδόμησης των υποδομών της Αμερικής, αλλά να τις ανοικοδομήσουμε με τρόπο που θα τις κάνει να αντέξουν».
Για να επιτευχθεί αυτό, η Allium προσθέτει ένα λεπτό προστατευτικό στρώμα ανοξείδωτου χάλυβα πάνω από τον παραδοσιακό χαλύβδινο οπλισμό για να τον κάνει πιο ανθεκτικό στη διάβρωση. Περίπου 100.000 κιλά από τον οπλισμό της Allium με επένδυση ανοξείδωτου χάλυβα έχουν ήδη χρησιμοποιηθεί σε κατασκευαστικά έργα σ τις ΗΠΑ και η εταιρεία πιστεύει ότι η διαδικασία της μπορεί να επεκταθεί γρήγορα, παράλληλα με τις χαλυβουργίες.
«Ενσωματώνουμε το σύστημά μας στους μύλους, ώστε να μην χρειάζεται να κάνουν τίποτα διαφορετικό», λέει ο Jepeal, ο οποίος ίδρυσε την Allium μαζί με τον Sam McAlpine. «Προσθέτουμε ό,τι χρειαζόμαστε για να μετατρέψουμε ένα κανονικό προϊόν σε προϊόν με επένδυση από ανοξείδωτο χάλυβα, ώστε κάθε μύλος εκεί έξω να μπορεί να φτιάξει ένα υλικό που δεν θα διαβρωθεί. Αυτό είναι που πρέπει να συμβεί ώστε όλες οι υποδομές του κόσμου να έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής».
Ο δρόμος για καλύτερες γέφυρες
Οι Jepeal και McAlpine αποφάσισαν να ιδρύσουν μια εταιρεία που θα ασχολούνταν με τη βελτίωση της ανθεκτικότητας των μετάλλων σε καθημερινές συνθήκες, σε συνεργασία με την Υπηρεσία Συμβουλευτικής Επιχειρηματικότητας του MIT και μιλώντας με την Tata Steel, μία από τις μεγαλύτερες χαλυβουργίες στον κόσμο. Μέλη της Tata είπαν στους ιδρυτές ότι ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματά τους ήταν η διάβρωση του χάλυβα.
Ένα βασικό πρώιμο πρόβλημα που οι ιδρυτές έθεσαν ως στόχο να λύσουν ήταν η εναπόθεση υλικού ανθεκτικού στη διάβρωση χωρίς να προσθέσουν σημαντικό κόστος ή να διαταράξουν τις υπάρχουσες διαδικασίες. Η παραγωγή χάλυβα ξεκινά παραδοσιακά με την τοποθέτηση τεράστιων κομματιών πρόδρομου χάλυβα μέσα από μηχανές που ονομάζονται κύλινδροι σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες για να τεντωθεί το υλικό.
Οι ιδρυτές αποφάσισαν να προσθέσουν την επένδυση πριν από τη διαδικασία έλασης. «Μπαίνουμε στους μύλους και παίρνουμε μεγάλα κομμάτια χάλυβα που περνούν από τη διαδικασία παραγωγής χάλυβα, αλλά δεν είναι το τελικό προϊόν, και εναποθέτουμε ανοξείδωτο χάλυβα στο εξωτερικό του φτηνού ανθρακούχου χάλυβα τους, ο οποίος συνήθως είναι απλώς ανακυκλωμένο σκραπ από προϊόντα όπως αυτοκίνητα και ψυγεία», λέει ο Jepeal. «Ο επεξεργασμένος χάλυβας περνά στη συνέχεια από την τυπική διαδικασία του εργοστασίου για την παραγωγή τελικών προϊόντων όπως ο οπλισμός» προσθέτει.
Κάθε κομμάτι πρόδρομου χάλυβα πάχους 40 ποδιών μετατρέπεται σε περίπου ένα μίλι οπλισμού μετά τη διαδικασία έλασης. Ο χάλυβας οπλισμού που έχει υποστεί επεξεργασία από την Allium εξακολουθεί να είναι περισσότερο από το 95 τοις εκατό κανονικός χάλυβας οπλισμού και δεν χρειάζεται καμία ειδική μεταγενέστερη επεξεργασία ή χειρισμό.
«Αυτό που βγαίνει από τον μύλο μοιάζει με κανονικό οπλισμό, είναι εξίσου ισχυρό και μπορεί να καμφθεί, να κοπεί και να τοποθετηθεί με τους ίδιους τρόπους. Αλλά αντί να τοποθετηθεί σε μια γέφυρα και να διαρκέσει κατά μέσο όρο 30 χρόνια, θα διαρκέσει 100 χρόνια ή και περισσότερο».
Ανθεκτικές υποδομές
Το 2024, το εργοστάσιο της Allium στην Billerica της Μασαχουσέτης άρχισε να παράγει το πρώτο εμπορικό υλικό επένδυσης, βοηθώντας στην παραγωγή περίπου 100 τόνων οπλισμού της εταιρείας με επένδυση από ανοξείδωτο χάλυβα σε συνεργασία με μια συνεργαζόμενη χαλυβουργία. Αυτός ο οπλισμός τοποθετήθηκε έκτοτε σε κατασκευαστικά έργα στην Καλιφόρνια και τη Φλόριντα.
Η πρώτη εγκατάσταση της Allium έχει τη δυνατότητα να παράγει περίπου 1.000 τόνους του μακράς διαρκείας οπλισμού της κάθε χρόνο, αλλά η εταιρεία ελπίζει να κατασκευάσει περισσότερες εγκαταστάσεις πιο κοντά στις χαλυβουργίες με τις οποίες συνεργάζεται, ενσωματώνοντάς τες τελικά στις λειτουργίες των χαλυβουργείων.
Η Allium πειραματίζεται επίσης με άλλα υλικά επένδυσης και σύνθετα υλικά. Μελλοντικά, ο Jepeal βλέπει την τεχνολογία της Allium να χρησιμοποιείται για πράγματα πέρα από τον οπλισμό, όπως σιδηροδρομικές γραμμές, χαλύβδινες δοκούς και σωλήνες.
