Традиційний цемент стає історією: науковці виявили екологічну заміну матеріалу

Дослідники працюють з водоростями, вирощеними в Південній Флориді, і перетворюють їх на біовугілля.

Вчені з Університету Маямі намагаються перетворити проблему, яка викликає занепокоєння у прибережних зонах, на інструмент для боротьби зі змінами клімату. Вони пропонують замінити частину цементу біовугіллям, отриманим з водоростей, щоб бетон під час затвердіння поглинав і накопичував вуглекислий газ, повідомляє ECOnews.

Зазначається, що цемент є однією з найскладніших екологічних проблем у світі. Він відповідає за значну частину глобального викиду вуглецю.

У виданні нагадали, що цемент виконує роль “клею”, який з’єднує пісок і гравій. Виробництво цементу вимагає високих температур і супроводжується викидами вуглекислого газу внаслідок хімічного перетворення вапняку.

У своєму прес-релізі вчені повідомили, що працюють з водоростями, вирощеними в Південній Флориді, і перетворюють їх на біовугілля. Цей матеріал нагадує деревне вугілля, яке можна додавати до цементних сумішей. Їхня мета полягає в отриманні суміші, яка відповідатиме реальним вимогам до експлуатаційних характеристик.

У виданні пояснили, що біовугілля – це матеріал, багатий на вуглець, який отримується шляхом переробки біомаси в умовах низького вмісту кисню, в результаті чого утворюється пориста структура.

Вчені зазначили, що зростання водоростей стало серйозною екологічною проблемою та проблемою утилізації у штаті Флорида. Тому використання водоростей як сировини може одночасно вирішити проблеми відходів і викидів.

Основною проблемою при створенні альтернативи цементу є складність у виготовленні матеріалу з високою міцністю та довговічністю. Підхід команди спрямований на вирішення цієї проблеми шляхом “функціоналізації” біовугілля, тобто хімічної обробки його поверхні для покращення зчеплення з цементом.

У своїй заяві вчені зазначили, що традиційне біовугілля часто замінює лише близько 10% цементу, перш ніж міцність і довговічність знижуються, і команда сподівається підвищити цей показник до 20–30% завдяки хімічній обробці та попередній карбонізації.

Окрім заміни цементу, дослідники тестують вуглецеве затвердіння – комплекс методів, за яких свіжий бетон піддається впливу вуглекислого газу, щоб він міг поглинатися та перетворюватися на більш стабільні мінеральні форми. Простими словами, бетон “спонукають” “вбирати” певну кількість вуглекислого газу ще на етапі затвердіння, а не поглинати його поступово протягом десятиліть.

У недавніх рецензованих роботах були досліджені методи прискореної карбонізації, зокрема методи впорскування вуглекислого газу в цементні суспензії. В одному з досліджень повідомляється про ефективність уловлювання вуглекислого газу до 45% при збереженні міцності бетону в експериментальних умовах.

Новий проект вчених додає свій власний штрих, попередньо піддаючи біовугілля карбонізації. Біовугілля обробляється таким чином, щоб воно могло діяти як внутрішній резервуар вуглекислого газу, уловлюючи та зберігаючи вуглець у твердій формі у вигляді карбонату кальцію під час гідратації цементу.

Фабрики вчаться перетворювати відходи з бананових плантацій на сировину

Раніше в ECOnews повідомлялося, що фабрики по всьому світу вчаться перетворювати відходи з бананових плантацій на сировину для текстилю, паперу та біокомпозитів. Лише невелика частина рослини стає їжею. Решта – це біомаса, яка зазвичай залишається на полі або видаляється як відходи.

За оцінками дослідників, бананові пальми щорічно генерують десятки мільйонів тонн відходів у країнах-виробниках, таких як Бразилія. Ці стебла містять міцні целюлозні волокна з міцністю на розрив, яка може перевершувати класичні натуральні волокна, такі як джут і сизаль, що робить їх привабливими для пряжі та армуючих матеріалів.