Kalciumi, materiali që ndërtoi botën

Ai është materiali i pestë më i bollshëm në botë – dhe materiali më i përdorur në ndërtim përgjatë të gjithë historisë. Por a e vlerësojmë ne sa duhet kalciumin?
Justin Rowlatt, BBC

Shumica jonë janë të njohur me idenë se trupi ynë ka nevojë për kalcium. Mbaj mend kur më thoshin se duhej të pija qumështin e mëngjesit, për shkak se kalciumi që gjendet aty i bën kockat e mia më të forta.
Dhe kalciumi me të vërtetë është element me rëndësi kyçe në kockat tona. Në fakt, është metali më i bollshëm në trupin e njeriut – dhe në trupin e shumicës së kafshëve gjithashtu.

Shumë organizma përdorin kalcium për të ndërtuar strukturat që mbajnë dhe mbështesin – skeletet, guaskat, lëvozhgat e vezëve, barrierat koralore dhe eksoskeletonët e kurrizit apo organizmave të tjerë detarë.
Dhe kalciumi është elementi bazë për materialin më të rëndësishëm strukturor të njeriut, çimentos.

Në ditët tona, praktikisht e gjithë arkitektura jonë, të gjitha ndërtesat tona madhështore dhe projektet inxhinierike fillojnë me kalciumin, për shkak se çimentoja është baza për substancën më gjerësisht të përdorur nga njeriu në botë – betonin.
Për fat të mirë, ka shumë kalcium vërdallë – materiali i butë gri është i pesti element më i bollshëm në koren e tokës. Ka me bollëk të shkrirë në det. Përgjatë mijëvjeçarëve, organizmat detarë janë kombinuar me dioksidin e karbonit që ata e marrin nga atmosfera për të krijuar guaskat me karbonat kalciumi.
Kur ata vdesin, guaskat e tyre dhe skeletet zhyten poshtë në taban të detit dhe mblidhen në grumbuj të mëdhenj. Përgjatë miliona viteve ata janë ngjeshur duke krijuar gur gëlqeror, shkumës dhe mermer.
Kur të të jepet rasti, hidhi një sy një cope guri gëlqeror. Ka gjasa që do të shohësh fosilet e vogla të krijesave të lashta detare që e kanë krijuar atë.
Rreth 10 për qind e të gjithë shkëmbinjve sedimentarë janë gurë gëlqerorë, gjë që është shumë e jashtëzakonshme kur mendon se përbëhet nga mbetjet trupore të përqendruara të krijesave të gjalla.
Por si kalohet nga guri gëlqeror deri te çimento?
Çelësi është ekstraktimi i kalciumit nga guri gëlqeror. Është një marifet që njerëzimi e ka mësuar që në fillim. Parimi i procesit është shumë i thjeshtë – duhet vetëm ta nxehësh gurin gëlqeror.
Ajo që bëhet është vendosja e gurit gëlqeror – karbonatit të kalciumit – në një zjarr, ku temperaturat janë mjaftueshëm të larta për të nxjerrë jashtë atomet e karbonit si dioksid karboni në atmosferë. Ajo që mbetet është oksidi i kalciumit, më së shumti i njohur si gëlqere.
Gëlqerja është baza për shumicën e çimentove – ngjitësi që mban bashkë shkëmbin dhe grimcat e rërës për të prodhuar çimenton. Zbulimet e fundit arkeologjike tregojnë se disa njerëz prehistorikë krijuan beton shumë më herët sesa ata të krijonin metalet e para.
Përgjatë dy dekadave të fundit, një arkeolog gjerman që punon në Turqi zbuloi atë që beson se është tempulli i parë i botës. Ai është një kompleks gurësh të gdhendur i ndërtuar rreth 11 mijë vjet më parë – 6 mijë vjet para Stonhenxhit.
Vendi i zbuluar quhet Gobekli Tepe – Kodra në formë poçeje në turqisht – dhe ajo ka dysheme të krijuara me çimentot më të hershme të gjetura deri më sot.
Teknologjia u përmirësua me kalimin e mijëvjeçarëve. Dy ndërtesa madhështore romake, Panteoni dhe Pont du Gard në Nimes, dëshmojnë potencialin që ka betoni.
Ata e përdorën për të mbuluar një hapësirë në formë kubeje pa kolona mbajtëse dhe për të krijuar ura me harqe me madhësi të konsiderueshme pa përforcime.
Gjithsesi, këto lloje betoni të hershme mbeten të thyeshme dhe të dobëta, gjë që tregon se pse shumica e ndërtesave vijuan të ndërtohen me gurë dhe tulla.
Zbulimi i madh ndodhi herët në vitet 1840.
Në një pasdreke me shi në shkurt, unë shkova të shoh vendin ku ndodhi ky përparim i madh. Vështirë se mund të isha më pak i interesuar.
Pata një udhërrëfyes ekspert, Eduin (Edwin) Trout, kryearkivistin e Shoqërisë së Betonit. Ne u takuam jashtë “W.E. Roberts” në brigjet e lumit në Kent. Destinacioni ynë është thellë brenda kompleksit të fabrikës.
Na udhëhoqën përmes një rruge mes dy ndërtesash të mëdha dhe përmes një dere të ulët. Ne na u desh të përkulemi nën një makineri palosjeje kartoni – një pajisje shumë e madhe – dhe pastaj përmes një dere në murin e fabrikës.
Dera na çoi në një oborr të brendshëm të vogël, që sakaq ishte gllabëruar nga një strukturë tulle e bollshme. Ishte e vështirë të kishe një pamje të mirë, për shkak se ajo strukturë rrethohej nga të gjitha anët nga muret e fabrikës. Megjithatë, ishte e qartë se çfarë po e shkaktonte gjallërinë e udhërrëfyesit Eduin.
“Çimentoja Portland u zhvillua fillimisht këtu nga një djalë me emrin Uilliam (William) Aspdin”, më thotë ai. Struktura rrethore prej tulle, më shpjegon, është një nga furrat e para të përdorura për të prodhuar këtë çimento të re.
Ajo njihet si furra shishe, për shkak të formës dhe është pikërisht këtu vendi ku u kryen eksperimentet e Aspdin – i cili dogji gurë gëlqeror duke e pjekur atë me argjilë në temperaturën 1450 gradë Celsius, një temperaturë në atë kohë e paimagjinueshme. Rezultati ishte një amalgamë solide e dy materialeve të njohur si briketë.
Aspdin zbuloi se kur kjo thërrmohej në pudër të hollë, ajo prodhoi një çimento jashtëzakonisht të fuqishme. Dhe shumë shpejt, ai pati mundësinë perfekte për ta testuar produktin e vet të ri.
Më vonë ky produkt filloi të njihet si “Ngjitësi i madh”. Në atë kohë, lumi Tejms i Londrës ishte në praktikë një kanal i hapur ujërash të zeza. Popullata në rritje të shpejtë e qytetit, shpejtësia e zhvillimit të industrisë dhe shpikja e banjës me ujë të rrjedhshëm, të gjitha këto nënkuptonin që volumi i mbetjeve që rridhnin në lumë të rritej në mënyrë dramatike.
Në verën e nxehtë të vitit 1858, era u bë e padurueshme dhe pati shumë zemërim publik. Lagjet e Londrës më në fund ranë dakord të komisionojnë një rrjet madhështor kanalesh ujërash të zeza të konceptuara nga inxhinieri vizionar Xhozef Bazalget (Joseph Bazalgette).
Ndërtuesit kryen teste shumë të ashpra për llojet e ndryshme të çimentos që gjendeshin në treg, në mënyrë që të zgjidhnin me të vërtetë më të mirën për skemën e tyre të stërmadhe – vepra më e madhe publike e ndërmarrë ndonjëherë.
Çimentoja Portland, më tregon Edvin Trout me krenari, fitoi me lehtësi. Ajo ishte, thotë ai, “më e fortë, më e qëndrueshme – dhe në atë pikë – e disponueshme në sasi të mëdha”.
Dhe trashëgimia e fuqisë së kësaj çimentoje – dhe pushtetit të kalciumit – është se 150 vjet më pas, londinezët vijojnë të përdorin kanalet e ujërave të zeza që Bazalgeti ndërtoi për të transportuar mbetjet e tyre.
Me të vërtetë, çimentoja Portland jashtëzakonisht e fuqishme solli edhe transformimin e industrisë së ndërtimit në të gjithë botën – ndryshoi panoramat e çdo qyteti të madh të ndërtuar deri më sot.
Bota prodhon rreth 3.5 miliardë tonë çimento çdo vit. Duke marrë parasysh se çimentoja zakonisht përzihet në masën 10–15 për qind me beton, kjo është një sasi e mjaftueshme për të prodhuar katër tonë beton për çdo banor të planetit në vit.
Problemi është se krijimi i të gjithë kësaj çimentoje dhe gjithë këtij betoni është një proces jashtëzakonisht ndotës.
Ke nevojë për sasi të stërmadhe energjie për t’i nxehur furrat mjaftueshëm sa për të pjekur gjithë atë gurë gëlqeror dhe kjo zakonisht nënkupton nevojën për të djegur karburante fosile, më së shumti qymyr.
Dhe guri gëlqeror në vetvete prodhon sasi të stërmëdha gazrash serë, për shkak se i gjithë dioksidi i karbonit i lidhur me këto krijesa të lashta deti duhet të çlirohet në atmosferë.
Çdo ton çimento prodhon pothuajse një ton CO2. Kjo është arsyeja se pse industria e betonit njihet si njëra prej industrive më ndotëse në tokë, përgjegjëse për 5 për qind të të gjithë sasisë së CO2 që çlirohet në atmosferë nga njeriu.

Kalciumi – faktet kryesore
Gjendet në shkëmbinjtë sedimentarë, përfshirë shkëmbinjtë gëlqerorë, minerale si kalciti, dolomiti dhe gipsi.
Emri vjen nga latinishtja “calx” (gëlqere)
Përdoret në prodhimin e çimentos dhe djathit
Kalciumi i pastër është një metal në ngjyrë të argjendtë, pak më i ashpër sesa plumbi

Google+ Followers