"Zielony" beton wykorzystuje odpadki i wyciąga CO2 z powietrza
Nie ma na świecie materiału budowlanego stosowanego powszechniej niż beton, ale ma to swoją cenę, którą niestety musi zapłacić środowisko.
Szacuje się, że nawet 8% światowych emisji dwutlenku węgla pochodzi z produkcji betonu, głównie wypalania kamienia wapiennego w celu uzyskania wapna, kluczowego składnika reakcji chemicznej, w efekcie której otrzymujemy beton. Nic więc dziwnego, że naukowcy z całego świata pracują nad bardziej "zielonymi" sposobami produkcji betonu, a najnowszy - opracowany przez japońskich inżynierów Uniwersytetu Tokijskiego - zakłada recykling odpadów betonowych i korzystanie ze złapanego dwutlenku węgla. W ten sposób udało się znacznie zmniejszyć środowiskowy ślad węglowy procesu produkcji betonu i to na kilka sposobów jednocześnie.
Po pierwsze, nowy materiał powstaje ze starego odpadu betonowego, który najczęściej nie tylko się marnuje, ale i zaśmieca środowisko. Jednocześnie pozbywamy się więc odpadów, dając im nowe życie, a także możemy zmniejszyć temperaturę produkcji betonu do zaledwie 70℃ - zaledwie, bo podczas klasycznego wypalania kamienia wapiennego potrzeba... 1000℃. Co więcej, w procesie wykorzystywany jest dwutlenek węgla, który pochodzi z przemysłu lub jest łapany prosto z powietrza.
Podczas testów zespół wyprodukował próbki betonowe z dwóch popularnych odpadów konstrukcyjnych, tj. stwardniałej pasty cementowej oraz piasku kwarcowego. Proces zaczęli od roztworu wodorowęglanu wapnia stworzonego z pyłu wapiennego, wody dejonizowanej i dwutlenku węgla. Ten był następnie wlewany w formy zawierające jedno z dwóch wspomnianych kruszyw/odpadów budowlanych, a następnie ogrzewany do 70℃. W efekcie udało się uzyskać bloki zupełnie nowego materiału budowlanego, który jest lepszy dla środowiska, ale...
No właśnie, musiało być jakieś "ale". Materiał uzyskany w ten sposób nie jest tak wytrzymały i jego średnia wytrzymałość na ściskanie wynosi 8,6 MPa, podczas gdy klasyczny beton mieści się w widełkach 20-80 MPa. Oznacza to, że nowy beton nie może być bezpośrednim zamiennikiem klasycznego, ale zdaniem naukowców nadaje się do budynków o mniejszej skali, a co więcej należy spodziewać się poprawy wyników wraz z kolejnymi poprawkami i dojrzewaniem technologii.
- To bardzo ekscytujące zrobić postęp w tym obszarze, ale wciąż jest wiele przeszkód do pokonania. Musimy zwiększyć wytrzymałość i limity wielkości dla nowego betonu, a byłoby nawet lepiej, gdyby dało się jeszcze zredukować ilość energii wykorzystywanej w procesie. Jednakże mamy nadzieję, że w nadchodzących dekadach neutralny węglowo beton stanie się mainstreamowym i będzie jednym z rozwiązań do walki ze zmianami klimatu - komentuje autor badań, Takafumi Noguchi.
