Учени Вашингтонския университет създадоха въглеродно-отрицателен цимент
(снимка: Washington State University)
Учени създадоха нов вид цимент, който абсорбира повече въглероден диоксид, отколкото се отделя при производството му. И това не е за сметка на якостта на бетона – тя е същата като на обикновения бетон.
Годишното производство на цимент допринася за около 8% от общия въглероден диоксид, отделян в атмосферата. Това са колосални обеми, които много учени по света се надяват да намалят чрез нови технологии за производство. Използват се енергоспестяващи технологии, уникални добавки и хитри технологични процеси, но все още няма голям напредък.
Емисиите на CO2 от производството на цимент се дължат главно на високи температури (енергийни разходи) и химични реакции. Теоретично преходът към възобновяеми енергийни източници може да повиши екологичността на цимента и бетона, но химичните реакции все още остават бариера, която не е толкова лесно да се преодолее.
В миналото е имало много опити за намаляване на въглеродния отпечатък от химичните реакции в производството на цимент. Варовикът е заменен с вулканични скали, добавени са титанов диоксид, сода за хляб, строителни отпадъци и дори глина. Освен това има идея да се използва картофено нишесте като основа за строителни материали.
Сега учени от Вашингтонския университет разработват нов вид цимент, който абсорбира повече CO2, отколкото се отделя по време на производството му. Изследването е публикувано в списание Materials Letters. Учените използват като добавка специално обработен въглен от биологични отпадъци.
И преди това дървеният въглен е бил добавян към смеси за производство на цимент. Този път въгленът се обработва предварително с отпадни води, което води до няколко положителни резултата. Първо, произведеният бетон е по-здрав. Второ, дървеният въглен, приготвен за производството на цимент, абсорбира въглероден диоксид от околния въздух в количество до 23% от собственото си тегло.
Експериментален цимент с въглен, третиран с 30% отпадъчни води, абсорбира 13 грама повече CO2, отколкото е бил отделен по време на производството му – оказва се, че е въглеродно-отрицателен. За сравнение, конвенционалният цимент отделя до 900 грама CO2 на килограм по време на производството. Разликата е много голяма, което обещава интересни перспективи за създаване на нов вид материал.
Измерването на якостните характеристики на бетона след 28 дни от датата на производство показа, че якостта на натиск е 27,6 MPa, което е приблизително същото като якостта на обикновения бетон. Сградите, направени от този материал, биха били толкова здрави, колкото конвенционалния бетон, но също така ще могат да абсорбират CO2 от атмосферата в продължение на десетилетия, не само по време на производствения процес.
Сега учените ще тестват устойчивостта на новия бетон на атмосферни влияния и други въздействия, за да се уверят, че е подходящ за изграждане на безопасни сгради и конструкции.