תחליפי בטון: החדשנות שכבר כאן וההזדמנויות שבדרך

בטון הוא חומר הבנייה הנפוץ ביותר בעולם, אך המחיר הסביבתי שלו כבד במיוחד. תעשיית הבטון אחראית לכ-8% מפליטות הפחמן העולמיות, בעיקר בשל תהליך ייצור המלט הדורש טמפרטורות גבוהות וכמויות אדירות של אנרגיה. לכך מתווספת כרייה אינטנסיבית של חול, אבן גיר וחומרי גלם נוספים.

בשנים האחרונות מתגברת המגמה העולמית של פיתוח תחליפים ותוספים שיפחיתו את התלות בבטון המסורתי. גם בישראל מתרחשת פעילות מחקרית ויזמית בתחום, אך הדרך מהמעבדה לאתר הבנייה עדיין ארוכה.

מגמות עולמיות מובילות בתחום תחליפי הבטון

ברחבי העולם מתפתחות מספר טכנולוגיות מבטיחות:

בטון ביולוגי ותיקון עצמי. אחת הטכנולוגיות המרתקות ביותר שכבר מוצעות בשוק משלבת חיידקים בתוך תערובת הבטון. כאשר נוצרים סדקים ומים חודרים, החיידקים "מתעוררים" ומייצרים קלציט שאוטם את הסדק - כך שהבטון "מרפא" את עצמו. 

מלט Limestone Calcined Clay Cement - LC3. זוהי טכנולוגיה שמשלבת חימר קלוי ואבן גיר ומצליחה להפחית עד 40% מהפליטות בהשוואה למלט פורטלנד הרגיל, תוך שמירה על כל התכונות המכניות של החומר.

בטון גמיש (ECC). אלו תערובות המכילות סיבים סינתטיים דקים במיוחד, המעניקות לבטון יכולת להתכופף ולספוג מתחים ללא התפוררות. החומר מתאים במיוחד לאזורי רעידות אדמה.

חומרי בידוד מתפטיר ומיצליום. חברות בעולם כבר מייצרות לוחות בידוד מתפטיר (גוף הפטריה) ופסולת צמחית, שמציעים בידוד תרמי ואקוסטי מצוין תוך צמצום דרמטי של טביעת הרגל הפחמנית.

אגרגטים ממוחזרים – שימוש בזכוכית גרוסה, פלסטיק ממוחזר, פסולת בניין, אפר קנה סוכר, סיבי במבוק וקליפות אורז כתחליף לחצץ המסורתי.

מה כבר קורה בישראל?

ישראל מציגה פעילות יזמית ומחקרית מרשימה, אם כי עדיין ברמת פיתוח והטמעה מוגבלת:

ECOncrete היא סיפור ההצלחה הבולט ביותר בתחום. החברה שנוסדה על ידי ד"ר שמרית פרקול-פינקל ז"ל וד"ר עידו סלע, פיתחה בטון אקולוגי שאינו מזיק לצמחיה ולבעלי החיים בסביבות ימיות ומעודד התיישבות ביולוגית טבעית של אורגניזמים ימיים. הטכנולוגיה כבר יושמה בעשרות פרויקטים ברחבי העולם, בנמלים, רציפים, שוברי גלים ותשתיות ימיות בניו יורק, סן פרנציסקו ועוד. זהו אחד הפרויקטים הישראליים הבודדים שעברו בהצלחה מהמעבדה ליישום מסחרי רחב היקף.

Starstone היא חברה ישראלית המציגה גישה מהפכנית לייצור מלט ובטון. החברה משתמשת בחיידקים ובמתסיסים במטרה לחולל מהפכה בתהליך ייצור הבטון ולהפחית פליטות פחמן. הטכנולוגיה מבוססת על תהליכים טבעיים לייצור מלט, ונועדה לספק פיתרון אקולוגי וחסכוני כלכלית לאותה רמת ביצועים של בטון מסורתי. החברה נמצאת בשלבי פיתוח מתקדמים.

בנוסף, מחקרים באוניברסיטת בן-גוריון בוחנים שימוש באפר פחם ובתוצרי לוואי תעשייתיים כתחליף חלקי למלט.

הפערים: מה מונע אימוץ רחב בישראל?

למרות הפוטנציאל המרשים של פתרונות חדשניים המפותחים בישראל ובעולם, המעבר לאימוץ רחב של תחליפי בטון נתקל במכשולים משמעותיים:

רגולציה ותקנים. תקני הבנייה בישראל מבוססים על חומרים סטנדרטיים, כגון מלט פורטלנד, חצץ וחול. הכנסת חומרים חדשים דורשת אישורים, ניסויים מבניים, והתאמות בתקנים המקומיים, תהליך יקר שיכול להימשך שנים. האקלים הישראלי (שמש, לחות, תנודות טמפרטורה) מחייב בדיקות מקומיות לחומרים מיובאים של חברות בינלאומיות גם כאשר הן בעלות תווי תקן מוכרים.

שמרנות תעשייתית וחוסר מודעות. קבלנים, מהנדסים ומפעלי בטון רגילים לעבוד לפי מערכות מוכרות ובטוחות. שינוי לחומר חדש דורש הסמכה, הסתגלות וחשש מפני הלא נודע.

עלות והתבססות שוק. תחליפים מתקדמים לעיתים יקרים יותר עקב עלויות הפיתוח ותהליכי היצור המיוחדים.  גם תשתיות הייצור ושרשרת האספקה עלולות להשפיע על עלויות התחליפים ולהוות חסם לאימוצם. כדי להתחרות בחומרים המסורתיים צריך להוכיח יתרונות ברורים, כמו חיסכון באנרגיה, עמידות ותחזוקה נמוכה. עם זאת, חברות הבנייה מחשבות עלויות בטווח הקצר, בעוד החסכון לבעלי המבנה לרוב מגיע בטווח הארוך, ולא תמיד נלקח בחשבון בעת הבנייה.

חוסר נתוני ביצועים לטווח ארוך. מבני בטון נדרשים לאורך חיים של עשרות שנים ויותר, ואילו הביצועים לאורך זמן של חומרים חדשים עדיין אפופים בחוסר ודאות, מה שעלול לעכב את אימוצם. קבלנים ויזמים רוצים לראות התנהגות לאורך שנים, איך החומר מתנהג בתנאים של קורוזיה, שינויים תרמיים, פיצוץ, רטיבות וכו'. בלי מסדי נתונים ארוכי טווח, הקבלה איטית.

מורכבות התכנון. תכנון מבנים בבנייה ביולוגית דורש גישה בין-תחומית המערבת אדריכלים, מהנדסים, אקולוגים ומומחים נוספים, ולכן התהליך עלול להיות ארוך ומורכב יותר.

איך מתקדמים מכאן?

כדי לצמצם את הפער בין החדשנות לנעשה בשטח בישראל, נדרשות פעולות משולבות:

תמריצים כלכליים. מענקים והטבות מס שיעזרו לגשר על הפער בעלויות הראשוניות, במיוחד בפרויקטים ציבוריים.

פרויקטי פיילוט לאומיים. שימוש בפרויקטים ציבוריים כשטח ניסוי, תוך איסוף נתוני ביצועים לאורך זמן שיוכיחו את עמידות ואמינות התחליפים.

התאמת הרגולציה. יצירת מסלול מהיר יותר לאישור חומרים חדשים, תוך שמירה על סטנדרטים גבוהים של בטיחות.

פיתוח שרשרת אספקה מקומית. עידוד ייצור מקומי של חומרי גלם מתוצרי לוואי ביולוגיים ותעשייתיים.

חינוך והסברה. הכשרת דור חדש של מהנדסים, אדריכלים וקבלנים שמכירים את החלופות ויודעים ליישם אותן.

העתיד של הבנייה בישראל ובעולם הוא ירוק, חדשני ומבטיח. עם הצעדים הנכונים, תחום חומרי הבנייה הביולוגיים יכול לעבור מהשוליים אל המיינסטרים ולהוביל את ענף הבנייה למציאות בת-קיימא, חזקה, עמידה וידידותית יותר לכדור הארץ.