صنعت ساختمان یکی از مصرفکنندگان بزرگ مواد اولیه و انرژی در جهان است و تولید سیمان، بهویژه به دلیل انتشار دیاکسیدکربن در فرایند ساخت آن، سهم قابلتوجهی در آثار زیستمحیطی این صنعت دارد. ازاینرو، کاهش مقدار سیمان مصرفی در بتن، بدون افت کیفیت و عملکرد سازه، به یکی از مسیرهای مهم توسعه مصالح ساختمانی پایدار تبدیل شده است. در این میان، فناوری نانو و استفاده از موادی مانند گرافن میتواند راهکارهای تازهای برای بهبود خواص بتن و کاهش مصرف مواد اولیه در اختیار صنعت ساختمان قرار دهد.
در همین راستا، شرکت «کانکریتین» (Concretene)، یکی از شرکتهای منشعبشده از دانشگاه منچستر انگلستان که در زمینه توسعه افزودنیهای گرافنی بتن فعالیت میکند، در مرحله نخست دور سرمایهگذاری سری A موفق به جذب ۴٫۵ میلیون پوند، معادل حدود ۶ میلیون دلار، شده است. این سرمایهگذاری با هدف گسترش تولید صنعتی افزودنیهای بتن، اجرای آزمایشهای گستردهتر با مشارکت شرکتهای صنعتی و پیشبرد برنامهای برای تولید گرافن از منابع زیستی و پسماندهای شهری انجام میشود.
از مجموع سرمایه جذبشده، ۲ میلیون پوند، معادل حدود ۲٫۷ میلیون دلار، از سوی صندوق سرمایهگذاری «انپیآیاف ۲» (NPIF II) تأمین شده است. این صندوق در قالب برنامه تأمین مالی منطقهای شمال انگلستان و با مدیریت شرکت «پیاکسان ونچرز» (PXN Ventures) فعالیت میکند و از حمایت بانک کسبوکار بریتانیا برخوردار است. سرمایهگذاران پیشین شرکت، از جمله «لوکالگلوب» (LocalGlobe) و «مولتن ونچرز» (Molten Ventures)، نیز در این دور سرمایهگذاری مشارکت داشتهاند. شرکت مشاوره مهندسی «آروپ» (Arup) که از پشتیبانان این مجموعه است، در توسعه فنی فناوری و گسترش پذیرش صنعتی آن همکاری میکند.
یکی از مهمترین کاربردهای فناوری توسعهیافته در کانکریتین، کاهش مقدار سیمان موردنیاز برای تولید بتن است. این شرکت اعلام کرده است که افزودنی گرافنی آن در آزمایشهای آزمایشگاهی و آزمونهای مقیاسیافته پیشین توانسته است امکان کاهش ۱۰ تا ۲۰ درصدی سیمان را در برخی ترکیبات رایج بتن نشان دهد؛ بدون آنکه افت محسوسی در استحکام، دوام یا مراحل اختلاط و جایدهی بتن ایجاد شود.
اهمیت این دستاورد از آنجا ناشی میشود که سیمان یکی از اجزای اصلی بتن و در عین حال یکی از منابع مهم انتشار کربن در زنجیره تولید مصالح ساختمانی است. اگر بتوان با افزودن مقدار مناسبی از یک ماده پیشرفته، عملکرد بتن را حفظ کرد و در عین حال مصرف سیمان را کاهش داد، میتوان بدون نیاز به تغییر اساسی در ساختار تولید و اجرای بتن، بخشی از آثار زیستمحیطی این صنعت را کاهش داد.
کانکریتین همچنین اعلام کرده است که محصول خود را بهگونهای توسعه میدهد که در مقیاس صنعتی از نظر اقتصادی با بتن معمولی رقابتپذیر باشد. بر اساس مدل تجاری این شرکت، هدف آن است که هزینه استفاده از افزودنی گرافنی در نهایت به افزایش قیمت تمامشده بتن منجر نشود؛ به این ترتیب، مشتریان بتوانند بتن حاوی این افزودنی را با قیمت متعارف بازار خریداری کنند و برای استفاده از محصول کمکربن، هزینه اضافی نپردازند.
بخش دیگری از برنامه توسعه این شرکت به طرحی با عنوان «گرافن منچستر» (Manchester Graphene) اختصاص دارد. این طرح بر پایه یک الگوی تولید چرخشی طراحی شده است که در آن از زیستگاز حاصل از تصفیه فاضلاب شهری بهعنوان خوراک اولیه تولید گرافن استفاده میشود. این زیستگاز از فعالیتهای مرتبط با تصفیه فاضلاب شرکت خدمات آب و فاضلاب «یونایتد یوتیلیتیز» (United Utilities) تأمین خواهد شد.
هدف این برنامه، تولید گرافن با انتشار خالص منفی کربن در مقیاس چندین تن در شهر منچستر است. در چنین الگویی، گاز حاصل از فرایندهای تصفیه فاضلاب که میتواند بهعنوان یک منبع کربنی مورد استفاده قرار گیرد، به ماده اولیه تولید گرافن تبدیل میشود. محصول نهایی نیز در ساخت بتن و کاهش ردپای کربن سازههای مرتبط با صنعت آب و دیگر بخشهای ساختوساز به کار خواهد رفت.
این رویکرد نمونهای از پیوند اقتصاد چرخشی با فناوری نانو است. در اقتصاد چرخشی، هدف آن است که مواد و منابعی که در الگوهای تولید متعارف دورریز محسوب میشوند، دوباره به چرخه تولید بازگردند. استفاده از زیستگاز فاضلاب برای تولید گرافن، در صورت دستیابی به مقیاس اقتصادی و تأیید ارزیابیهای زیستمحیطی، میتواند هم به ارزشآفرینی از پسماندهای شهری کمک کند و هم بخشی از نیاز صنایع به مواد پیشرفته را از منابع جایگزین تأمین کند.
مدیرعامل کانکریتین، مایک هریسون، درباره اهمیت این سرمایهگذاری گفته است که تأمین مالی جدید، این شرکت را از مرحله فعالیتهای آزمایشگاهی به سمت تولید چندتنی و صنعتی هدایت میکند. به این ترتیب، تمرکز شرکت در مرحله بعد صرفاً بر توسعه فناوری نخواهد بود، بلکه تولید در مقیاس بزرگتر، آزمون محصولات در پروژههای صنعتی و فراهمکردن شرایط ورود گستردهتر آنها به بازار را نیز دنبال خواهد کرد.
این شرکت پیش از این نیز در اکتبر ۲۰۲۴ موفق به جذب ۳ میلیون پوند سرمایه شده بود که بخش عمده آن از سوی مولتن ونچرز تأمین شد. همچنین در مه ۲۰۲۶، کانکریتین یک میلیون پوند حمایت مالی از برنامه «چالش جهش آب» (Water Breakthrough Challenge) دریافت کرد؛ حمایتی که به توسعه طرح تولید گرافن از زیستگاز و کاربرد آن در بتن اختصاص داشت.
توسعه افزودنیهای گرافنی بتن و تولید گرافن از منابعی مانند زیستگاز فاضلاب، دو مسیر مکمل برای کاهش آثار زیستمحیطی صنعت ساختمان به شمار میروند. با این حال، تحقق این اهداف به موفقیت تولید در مقیاس صنعتی، پایداری کیفیت محصول، تأیید عملکرد بتن در پروژههای واقعی و ارزیابی دقیق هزینه و میزان انتشار کربن در کل زنجیره تولید وابسته است. در صورت موفقیت این مراحل، فناوری کانکریتین میتواند نمونهای از کاربرد صنعتی گرافن در توسعه مصالح ساختمانی کمکربن باشد.