בעשור האחרון הולכת ומתחדדת ההבנה שיש צורך לחשוב מחדש על האופן שבו אנחנו בונים את מבני העתיד, או יותר נכון מאילו חומרים אנחנו בונים אותם. הסיבה העיקרית לכך היא שענף הבנייה נחשב לאחד הגורמים המרכזיים לזיהום הסביבה בעולם. ייצור המלט, החומר הנפוץ ביותר בשימוש בענף הבנייה, אחראי לבדו לעד כ-8 אחוזים מפליטות הפחמן בעולם.
לכן המדע והטכנולוגיה מתקדמים לפיתוח חומרים חלופיים ובני-קיימא, בעלי פליטות פחמן נמוכות יותר, שמבוססים על מִחזור, תוך שמירה על איכות וחוזק החומר. במסגרת יוזמה משותפת של חוקרים וסטודנטים מהאוניברסיטה העברית ומהטכניון פותח לאחרונה חומר בנייה חדשני בעל פוטנציאל סביבתי יוצא דופן שעשוי כולו ממלח ממוחזר. האם ייתכן שבעתיד נבנה מבנים שלמים ממלח?
לעבוד עם מה שיש
ענף הבנייה נחשב היום לאחד הגורמים המרכזיים לפגיעה סביבתית. על פי נתונים של המועצה לבנייה ירוקה בבריטניה, תעשיית הבנייה משתמשת ביותר מ-400 מיליון טונות חומרי גלם בשנה - רבים מהם כרוכים בפגיעה ישירה במערכות אקולוגיות, בזיהום ובצריכת אנרגיה גבוהה. נוסף על כך, מחקר של התוכנית הסביבתית של האו"ם מ-2017 מצביע על כך שענף הבנייה אחראי ל-23 אחוז מזיהום האוויר העולמי, לצריכה של כ-36 אחוז מכלל האנרגיה המיוצרת בעולם, ולכ-39 אחוז מפליטות הפחמן הדו-חמצני.
אם כן, נראה שבנייה דורשת אנרגיה רבה, ובישראל, מלבד הגז הטבעי אין לנו משאבי טבע מסורתיים כמו נפט. משאב שחורג מכך הוא ים המלח, אחד ממקורות האשלגן והמלח הגדולים בעולם, שהפך את כריית המינרלים לאחד מאוצרות הטבע המרכזיים והייחודיים של המדינה.
בדרום ים המלח שוקעים מדי שנה מיליוני טונות של מלח עודף - תוצר של עשרות שנות הפקה תעשייתית. כלומר, עם השנים הצטברו בבריכות האידוי כמויות עצומות של מלח שאינן נדרשות; מדובר במלח ששקע לקרקעית ושנשאר ללא שימוש. הצטברות זו יוצרת אתגר סביבתי ותפעולי: עליית קרקעית האגם ושינוי קווי החוף. במשך שנים נתפס המלח העודף כפסולת חסרת ערך וכחומר שלא נמצא לו שימוש נוסף.
מאז 2015 מוביל פרופ’ דני מנדלר, מהמכון לכימיה באוניברסיטה העברית בירושלים, מחקר שמטרתו להפוך את עודפי המלח המצטברים בדרום ים המלח מחומר פסולת חסר ערך לחומר גלם שמיש. העיקרון שהנחה את המחקר פשוט אך בעל השלכות מרחיקות לכת: לא לראות במלח מטרד שיש לפנות, אלא משאב שניתן לעבד ולנצל.
מנדלר פיתח תהליך כימי-חומרי שבו המלח עובר דחיסה ועיבוד, עד להפיכתו ללבנים מוצקות בעלות חוזק דומה כמעט לזה של בטון. "מוסיפים למלח כ-5 אחוזים חומרים נוספים, דוחסים בלחץ גבוה ומקבלים לבנים חזקות שניתן לעצב בצורות ובגדלים שונים", הוא מסביר ומדגיש: "אם נצליח להחליף אפילו חלק קטן מהמלט במלח, אז ההשפעה הסביבתית תהיה דרמטית. זה יכול להפחית את פליטות הפחמן של הענף באופן ממשי".
השנה נערך לראשונה שיתוף פעולה בין מנדלר לבין קבוצת סטודנטים מהטכניון. במסגרת סטודיו 1:1 בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים, בהנחיית האדריכלים מיכל בלייכר ודן פרייס, לקחו הסטודנטים את הטכנולוגיה והחילו עליה חשיבה אדריכלית. הם תרגמו את החומר החדש למערכת בנייה ממשית: קבעו את ממדי הלבנה, הבינו את דרישות החוזק המדויקות ובחנו האם יהיה ניתן להשתמש בו בענף הבנייה הישראלי. "מה שמעניין כאן הוא החיבור בין הכימיה לארכיטקטורה", מתארת בלייכר. "הסטודנטים תכננו מבנה לדוגמה, קראנו לזה 'האיגלו המזרח-תיכוני', ובחנו מה הן האיכויות של המלח: השקיפות, המסה, החוזק. משם פיתחנו את המבנה, ומתוכו גזרנו את הלבנה עצמה, בפרופורציות של 8 על 8 על 24 ס"מ. זה יחס של אחד לשלושה שמאפשר לשחק איתה במגוון קומפוזיציות וצורות בנייה".
הסטודיו, שבכל שנה עוסק בחקר חומרים אלטרנטיביים ובפיתוח פרויקטים שנבנים בקנה מידה אמיתי, שימש כאן כפלטפורמה ניסיונית שמחברת בין מחקר, תכנון ויישום. על בסיס הפטנט של מנדלר, פיתחו הסטודנטים לראשונה לבנת בנייה שעשויה כולה ממלח מים המלח, שמותאמת לצורכי הבנייה העכשוויים ושפותחת פתח לשימוש מחודש בחומר שבעבר נחשב חסר ערך. התוצר הסופי אחיד, ניתן לייצור סדרתי ולהתאמה לשלל דרישות של צורה, עובי ומרקם. מעבר לשימוש החוזר במשאב קיים, מדובר בחומר בנייה בעל פוטנציאל מזהם פחות ומקיים יותר בהשוואה לחומרי הבנייה המקובלים כיום.
בטיסה ישירה לבינאלה
היוזמה הוצגה בחודש באוקטובר בכנס Change: The Shape of Transformation שהתקיים במסגרת הביאנלה לאדריכלות בוונציה – אחד האירועים המרכזיים והמשפיעים בעולם האדריכלות. הפרויקט נבחר להשתתף בביאנלה מתוך 55 מוסדות אקדמיים, ורק 10 קבוצות זכו להציג בו – הישג שממקם את העשייה האקדמית המקומית לצד מוסדות מובילים בעולם.
בביאנלה הציגו הסטודנטים את תהליך המחקר, הפיתוח ובניית המודל החומרי שביצעו. עצם ההשתתפות באירוע מהווה, לדבריה של בלייכר, הכרה בינלאומית בחשיבות המחקר החומרי ובפוטנציאל להפוך את הפסולת הזו למשאב בנייה עתידי. "לקחנו לבנים איתנו לוונציה והצגנו את הפרויקט, וזה יצר באז לא נורמלי", היא מספרת. "מדובר בחומר שהוא גם טבעי וגם מתועש. הכוונה שלנו, יחד עם פרופ’ מנדלר בסמסטר הבא, היא לבנות בארץ מבנה אמיתי מהלבנים האלה. אנחנו מאמינים בטכנולוגיה הזאת; היא יכולה לפתור בעיה סביבתית של ממש ולהפוך פסולת למשהו בעל ערך. יש כאן בשורה אמיתית לעתיד הבנייה והסביבה".
על אף ההתקדמות בפיתוח פתרונות בנייה ברי-קיימא, המחקר מדגיש כי השיפורים אינם תואמים את קצב הבנייה המואץ ואת הדרישה הגוברת לשירותי אנרגיה. המשמעות ברורה: אם לא יימצאו חומרים ותהליכי בנייה חדשים – ידידותיים יותר לסביבה – ענף הבנייה ימשיך להיות גורם מרכזי במשבר האקלים.
אז האם בקרוב נראה לבני מלח באתרי בנייה בישראל? התשובה בשלב זה, מורכבת. הדרך בין המעבדה בטכניון לשטח היא ארוכה, ובמיוחד בענף הבנייה, שנחשב לשמרן. "כדי להכניס חומר חדש לענף הבנייה צריך זמן ומשאבים", מציינת בלייכר. "כל חומר חייב לעבור תהליך תקינה ממושך ובדיקות חוזק ועמידות – וזה לוקח הרבה שנים והרבה כסף. נוסף על כך, יש היעדר רגולציה ותמיכה מהמחוקק שמקשה על פיתוח פתרונות חדשים". ייתכן שהמלח, שהצטבר במשך עשרות שנים כעודף בעייתי, עוד יהפוך לאבן יסוד של אדריכלות חדשה שהיא נקייה יותר, מחושבת יותר וכזו שרואה במשבר לא רק סכנה אלא גם פתח ליצירה.
הכתבה הוכנה על ידי זווית – סוכנות הידיעות של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה
