क्या मानव अपशिष्ट का उपयोग करके कंक्रीट को अधिक मजबूत बनाया जा सकता है? यदि यह संभव है, तो यह सीमेंट की खपत को कम करने और घरेलू कचरे के प्रबंधन का एक संभावित तरीका हो सकता है। हालांकि, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि क्या यह विधि इमारतों, सड़कों और पुलों जैसी वास्तविक निर्माण परियोजनाओं में उपयोग के लिए तैयार है, क्योंकि अतिरिक्त परीक्षणों की आवश्यकता है।
इस प्रक्रिया के वैज्ञानिक आधार को समझने के लिए - मानव अपशिष्ट से प्राप्त बायोचार से लेकर टिकाऊ निर्माण और पर्यावरण-अनुकूल निर्माण सामग्री तक - कई शोध किए गए।
ललन टॉप की रिपोर्ट के अनुसार, जयपुर के मणिपाल विश्वविद्यालय के नागरिक इंजीनियरिंग विभाग के विशेषज्ञों ने एक अध्ययन किया, जिसमें मानव अपशिष्ट से बायोचार बनाया गया था। जब शोधकर्ताओं ने कंक्रीट में सीमेंट को इस सामग्री से आंशिक रूप से बदल दिया, तो उन्हें आश्चर्यजनक परिणाम मिले।
यह पाया गया कि 5% बायोचार मिलाने से कंक्रीट की संपीड़न और फ्लेक्सुरल दोनों ताकत में काफी सुधार हुआ। भारत में प्रतिदिन एक लाख पचास हजार टन से अधिक मल जमाव उत्पन्न होता है जो पूरी तरह से साफ नहीं किया जा सकता है, जिससे पानी और हवा का प्रदूषण होता है।
शोधकर्ताओं ने वाराणसी में मानव अपशिष्ट उपचार संयंत्र से मल जमाव का उपयोग किया। यह बायोचार मानव मल को सुखाने और फिर कम ऑक्सीजन सांद्रता में 400-500 डिग्री सेल्सियस पर जलाने द्वारा उत्पादित किया जाता है।
जब सीमेंट के स्थान पर कंक्रीट में 5 या 10 प्रतिशत बायोचार मिलाया गया, तो यह पाया गया कि मानव अपशिष्ट से बना बायोचार युक्त कंक्रीट, सीमेंट से बने कंक्रीट की तुलना में अधिक मजबूत था। इसने 20% अधिक संपीड़न शक्ति और 36% अधिक फ्लेक्सुरल शक्ति प्रदर्शित की। इसका मतलब है कि ऐसा कंक्रीट अधिक भार सहन कर सकता है और झुकने पर टूटने के प्रति कम संवेदनशील होता है।
जब बायोचार का प्रतिशत 5% से बढ़ाकर 10% किया गया, तो सामग्री की मजबूती और बढ़ गई। बायोचार के कणों में पानी को बनाए रखने की महत्वपूर्ण मात्रा में छिद्र होते हैं। पानी रासायनिक प्रतिक्रियाओं का समर्थन करता है, जिससे कंक्रीट और मजबूत बनता है। इसके अलावा, इसमें मौजूद सिलिका कैल्शियम सिलिकेट बनाने में योगदान देता है, जो अतिरिक्त मजबूती प्रदान करता है। ये कण बहुत महीन होते हैं और कंक्रीट के साथ अच्छी तरह से मिश्रित होते हैं।
इन प्रभावशाली परिणामों के बावजूद, यह समझना महत्वपूर्ण है कि इस सामग्री का परीक्षण केवल प्रयोगशाला परिस्थितियों में किया गया था। इसके लिए कई आगे के शोध और इसके व्यावहारिक कार्यान्वयन के तरीकों के विकास की आवश्यकता है।
चूंकि इमारतें विभिन्न प्रकार के भार के अधीन होती हैं, इसलिए निर्माण में उपयोग करने से पहले सामग्री को कई जांचों से गुजरना होगा। यदि इसे वास्तव में एक व्यावहारिक निर्माण सामग्री में बदला जा सकता है, तो यह आवासीय घरों की मजबूती सुनिश्चित करने के दृष्टिकोण को मौलिक रूप से बदल सकता है।