Στην σύγχρονη εποχή, ένας από τους βασικότερους στόχους στον κατασκευαστικό κλάδο είναι η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης μέσα από μείωση των απωλειών ενέργειας, λόγω του υψηλού κόστους για την ψύξη και θέρμανση ενός κτιρίου.
Σύμφωνα με μελέτη που έγινε στα 27 κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Tο υψηλό ποσοστό κατανάλωσης ενέργειας τα είκοσι τελευταία χρονιά (250-300Μtoe) αποδίδεται στις απαιτήσεις των κτιρίων για θέρμανση λόγω της μη ικανοποιητικής θερμομόνωσής τους όπως φαίνεται και στην εικόνα 1 που προέρχεται από το μελέτη του ΚΑΠΕ. Παράλληλα θα πρέπει να αναφερθεί ότι λόγω της οικονομικής κρίσης και της αύξησης της τιμής των καυσίμων α) η ανοικοδόμηση έχει μειωθεί και β) η κοινωνία έχει καταφύγει σε λύσεις θερμομόνωσης των υπαρχουσών κατασκευών.
Τα συμβατικά θερμομονωτικά χωρίζονται σε τέσσερις υποκατηγορίες: το ελαφροβαρές σκυρόδεμα (Aerated Concrete) με βάση το τσιμέντο, το κυψελωτό σκυρόδεμα παραγόμενο σε αυτόκλειστο (Αutoclaved Aerated Concrete-AΑC) με βάση επίσης το τσιμέντο, τα ανόργανα θερμομονωτικά υλικά (υαλοβάμβακας, πετροβάμβακας, και αφρώδες γυαλί), και τα οργανικά αφρώδη και τα οργανικά θερμομονωτικά υλικά (εξηλασμένη πολυστερίνη-XPS (DOW), διογκωμένη πολυστερίνη-EPS και αφρός πολυουρεθάνης).
Τα υλικά αυτά είναι εν γένει, υψηλού κόστους συμπεριλαμβανομένου και του κόστους μεταφοράς στο εργοτάξιο με αποτέλεσμα να μην προτιμώνται από κατασκευαστές και καταναλωτές, ενώ παράλληλα κάποια από αυτά είναι οργανικά με αποτέλεσμα όχι μόνο να καίγονται και να καταστρέφονται σε περίπτωση πυρκαγιάς αλλά να διαδίδουν και την φωτιά στον υπόλοιπο χώρο του κτιρίου. Μια πυρκαγιά σε μια κατασκευή συνιστά ένα συμβάν το οποίο μπορεί να έχει τραγικές συνέπειες, συμπεριλαμβανομένης της απώλειας ανθρώπινων ζωών και τραυματισμών, οικονομικές ζημιές και να προκαλεί ρύπανση του περιβάλλοντος.
Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία της Πυροσβεστικής Υπηρεσίας τα συμβάντα πυρκαγιών σε κτιριακές εγκαταστάσεις για το έτος 2017 ανήλθαν σε πάνω από 5000. Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθεί και η περίπτωση της πυρκαγιάς την Ανατολική Αττική που είχε ως αποτέλεσμα να υπάρξουν σχεδόν 100 θύματα και πάνω από 2500 οικίες κατεστραμένες (εικ.2). Η σοβαρότητα των επιπτώσεων της πυρκαγιάς είναι ύψιστης σημασίας και όσον αφορά το δομικό φορέα, κυρίως λόγω του κινδύνου απώλειας στατικότητας και κατάρρευσης του φέροντος οργανισμού αλλά και λόγω οικονομικής επιβάρυνσης που προκαλούν οι επεμβάσεις – ενισχύσεις μετά την πυρκαγιά.
Τα ανόργανα θερμομονωτικά υλικά που υπάρχουν σήμερα περιέχουν μικροίνες με συγκέντρωσή πάνω από τα επιτρεπτά όρια η οποία μπορεί να προκαλέσει ερεθισμούς και αναπνευστικά προβλήματα ενώ σε θερμοκρασία άνω των 300 °C (Khoury, G. and C. E. Majorana (2003). Spalling.In G. Khoury and C. E. Majorana (Eds.),Effectof Heat on Concrete, Udine, pp. 1–11. Interna-tional Centre for Mechanical Science) υπόκεινται στο φαινόμενο της αποφλοίωσης λόγω της τσιμεντοειδούς βάσεως δημιουργώντας καταστροφές και τραυματισμούς
Όπως ήδη αναφέρθηκε το έργο CARBOBETON GEO αφορά στην ανάπτυξη ενός καινοτόμου θερμομονωτικού υλικού με εφάμιλλες ιδιότητες των ήδη γνωστών εμπορικών υλικών το οποίο ωστόσο θα συνδυάζει τόσο την θερμομόνωση όσο και την αντοχή του σε φωτιά και θα μπορεί να παράγεται επί τόπου στο εργοτάξιο. Οι επιμέρους στόχοι του έργου είναι:
– Μείωση του κόστους των θερμομονωτικών υλικών λόγω της χρήσης μιας φθηνής τεχνολογίας και χαμηλού κόστους σε πρώτες ύλες
– Υψηλή εμπορευσιμότητα ενός υλικού που συνδυάζει καινοτομία τεχνικών ιδιοτήτων και παραγωγής και φιλικότητα προς το περιβάλλον
– Μείωση του χρόνου εφαρμογής των υλικών με την επιτόπου εφαρμογή
– Αξιοποίηση ενός βιομηχανικού παραπροϊόντος μειώνοντας το πρόβλημα της απόθεσης
Η αναζήτηση λύσεων για μείωση και εν δυνάμει αποκατάσταση των προβλημάτων οδηγεί στην ανάπτυξη νέων αφρωδών πυράντοχων θερμομονωτικών υλικών για την ελάττωση της ενεργειακής κατανάλωσης στα κτίρια και προστασίας τους από την πυρκαγιά.
Η δημιουργία των υλικών αυτών βασίζεται σε μία καινοτόμο διεργασία που αποτελεί κλάδο της τεχνολογίας του γεωπολυμερισμού. Το νέο υλικό το οποίο προτείνει το συγκεκριμένο έργο είναι περιβαλλοντικά φιλικό καθώς αξιοποιεί σαν πρώτη ύλη ένα βιομηχανικό απόρριμμα (υπο-προϊόν μεταλλουργικής διεργασίας).
Σήμερα η εταιρεία GEOVALIN IKE (εταίρος του έργου) έχει αναπτύξει ένα υλικό με άριστες ιδιότητες πυραντίστασης από βιομηχανικά απορρίμματα το οποίο θα αποτελέσει τη βάση για τη δημιουργία ενός νέου πυράντοχο θερμομονωτικό υλικό με τον τίτλο «GARBONBETO_GEO» (προϊόν του έργου).
Ο δεύτερος εταίρος του έργου (εταιρία ΚΡΙΜΑΤΟΓΛΟΥ ΑΕ ), που θα αναλάβει και το συντονισμό του έργου, θα έχει κεντρικό ρόλο στη διαμόρφωση του υλικού-προϊόντος του έργου και θα αποτελέσει την εταιρεία που θα αναλάβει την προώθηση του υλικού στην αγορά καθώς πρόκειται για εταιρεία με μεγάλη εμπειρία στην παροχή λύσεων και ιδεών στην εξοικονόμηση ενέργειας.
Η καινοτομία του έργου έγκειται στην ανάπτυξη ένα καινοτόμου θερμομονωτικού υλικού με ιδιότητες εφάμιλλες και ανταγωνιστικές των καθιερωμένων εμπορικών σε θέματα θερμικής αγωγιμότητας και συνεπώς εξοικονόμησης ενέργειας, ενώ θα είναι άκαυστο με πυρανθεκτικότητα μέχρι τους 1050° C.
Παράλληλα το υλικό αυτό το οποίο θα αναπτυχθεί, θα παρουσιάζει σαφή και μετρήσιμα περιβαλλοντικά και οικονομικά οφέλη, αφού αφενός στην παραγωγή του θα χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη η μεταλλουργική σκωρία των ηλεκτροκαμίνων, και αφετέρου θα έχει την δυνατότητα της εφαρμογής επί τόπου στο εργοτάξιο (in situ) με συνήθη μηχανήματα χωρίς την ανάγκη προτυποποίησής του σε κατάλληλες διαστάσεις, διευρύνοντας το πεδίο εφαρμογής του και μειώνοντας τον χρόνο εφαρμογής κατά 50%, ενώ σημαντική αναμένεται η μείωση του κόστους θερμομόνωσης με πυράντοχο υλικό μετά την ευρεία χρήση-εμπορευματοποίηση του προϊόντος.
Ουσιαστικά λοιπόν το υλικό που θα αναπτυχθεί θα είναι ένα χύδην υλικό το οποίο θα μπορεί να ενσακοποιείται και να παρασκευάζεται στο χώρο της κατασκευής με κατάλληλη ανάμιξη νερού. Σε επιστημονικό επίπεδο, θα είναι η πρώτη φορά στην Ελλάδα που θα δοθεί η δυνατότητα παραγωγής θερμομονωτικού υλικού το οποίο θα είναι και άκαυστο και παράλληλα θα προσφέρει και πυρανθεκτικότητα σε θερμοκρασίες μέχρι 1050 οC ενώ μέχρι σήμερα δεν έχει αναπτυχθεί υλικό θερμομονωτικό το οποίο θα μπορεί να παρασκευάζεται στο εργοτάξιο και να προσφέρει και πυρανθεκτικότητα και θερμομόνωση. Σε κοινωνικό επίπεδο, τα νέα υλικά θα προσφέρουν μεγαλύτερη ασφάλεια στις κατασκευές ακολουθώντας μία απλή διεργασία με χαμηλό κόστος, ενώ παράλληλα η χρήση βιομηχανικών υποπροϊόντων για την παραγωγή μειώνει την ανάγκη για χώρους διάθεσης .
