Beton neutralny węglowo to tylko kwestia czasu. Zrobiliśmy ważny krok naprzód

Przyjazny dla środowiska beton, który jest niemal tak samo wytrzymały jak materiały obecnie stosowane, to tylko kwestia czasu. Naukowcy mają gotową receptę na zmniejszenie emisji dwutlenku węgla.
Ekologiczny beton jest coraz bliżej – jego opracowanie może uratować całą planetę /Fot. WSU

Ekologiczny beton jest coraz bliżej – jego opracowanie może uratować całą planetę /Fot. WSU

Co roku na świecie produkuje się ponad 4 mld ton betonu, ale proces ten wymaga wysokiej temperatury i spalania paliw. Wapień używany do jego produkcji ulega rozkładowi, w wyniku którego powstaje dwutlenek węgla. Jest go naprawdę sporo – produkcja cementu odpowiada za ok. 8 proc. całkowitej emisji dwutlenku węgla wynikającej z działalności człowieka. Naukowcy i inżynierowie z całego świata pracują nad ekologicznymi alternatywami, które albo oferują emisję mniejsza od standardowej, albo są węglowo neutralne.

Czytaj też: Ten beton potrafi zdziałać cuda. Odczuje to nasza planeta

Zespół uczonych z Uniwersytetu Stanowego w Waszyngtonie (WSU) dodał do zwykłego cementu “przyjazny” dla środowiska biowęgiel. Jest to rodzaj węgla drzewnego wytwarzanego z odpadów organicznych, wzmocnionego odpadami powstającymi podczas procesów klasycznej produkcji betonu. Badania te mogą znacznie zmniejszyć emisję dwutlenku węgla w przemyśle betonowym, który jest jednym z najbardziej energo- i węglochłonnych przemysłów produkcyjnych. Opisano je w czasopiśmie Materials Letters.

Ekologiczny beton wykorzystuje biowęgiel i ścieki po produkcji betonu

Samo dodanie biowęgla do cementu nie wystarcza, bo dramatycznie zmniejsza wytrzymałość uzyskanego betonu. Naukowcy z WSU odkryli, że metoda ta zadziała, jeżeli wcześniej biowęgiel zamoczy się w odpadach pozostałych po produkcji betonu. Nie powoduje to spadku wytrzymałości materiału. Cement wzbogacony zmodyfikowanym biowęglem był w stanie osiągnąć po 28 dniach wytrzymałość na ściskanie porównywalną ze zwykłym cementem. To naprawdę wielkie osiągnięcie.

Czytaj też: Beton, który nie pęknie tak łatwo. Sprawdzi to amerykańska armia

Żrąca woda do opłukiwania betonu jest czasami problematycznym odpadem z produkcji betonu. Ścieki są bardzo alkaliczne, ale służą również jako cenne źródło wapnia.

Ekologiczny beton stworzony przez naukowców z WSU /Fot. WSU
Jesteśmy zobowiązani do znalezienia nowatorskich sposobów przekierowania strumieni odpadów do korzystnych zastosowań w betonie; po zidentyfikowaniu tych strumieni odpadów, następnym krokiem jest sprawdzenie, jak możemy użyć magicznej różdżki chemii i przekształcić je w zasoby. Cała sztuczka tkwi w inżynierii międzyfazowej. Prof. Xianming Shi z WSU, główny autor badania

Interakcje między silnie alkalicznymi ściekami, które zawierają dużo wapnia, a wysoce porowatym biowęglem oznaczają, że węglan wapnia wytrącił się na lub do biowęgla, wzmacniając go i umożliwiając wychwytywanie dwutlenku węgla z powietrza. Zgodnie z oczekiwaniami, beton wykonany z tego materiału będzie kontynuował sekwestrację dwutlenku węgla przez cały okres użytkowania betonu, czyli przez 30 lat w przypadku chodnika lub 75 lat w przypadku mostu.