„EKOBETÓN“ ZO STAVEBNÉHO ODPADU

Japonskí inžinieri vyvinuli novú technológiu výroby betónu recykláciou stavebného odpadu a jeho kombináciou s oxidom uhličitým.

Odhaduje sa, že 7-8 % celosvetových emisií oxidu uhličitého pochádza z výroby betónu. Hlavné emisie oxidu uhličitého pochádzajú zo spaľovania vápenca, ktorý sa používa na výrobu vápnika potrebného pri výrobe cementu.

Výskumníci z Graduate School of Engineering na Tokijskej univerzite navrhli technológiu, ktorá by mohla výrazne znížiť emisie v stavebníctve. Prototypom sa stal prirodzený proces premeny niektorých vodných organizmov na pevné skameneliny tvorené uhličitanom vápenatým. Vedci navrhli, že namiesto vápnika potrebného na reakciu medzi cementom a vodou pri tvorbe betónu by sa mohol použiť uhličitan vápenatý z betónového odpadu a oxid uhličitý zachytený z atmosféry.

"EKOBETÓN" ZO STAVEBNÉHO ODPADU
Ilustračné foto

„Naša koncepcia spočíva v získavaní vápnika z vyradeného betónu, ktorý by inak skončil na skládke“, – povedal Ippei Maruyama, profesor na katedre architektúry Tokijskej univerzity. „Kombinujeme ho s oxidom uhličitým z priemyselných výfukových plynov alebo dokonca so vzduchom a robíme to pri oveľa nižších (70 ° C namiesto 1000 °C!)teplotách, než aké sa v súčasnosti používajú na získavanie vápnika z vápenca“ – dodal.

Pri testoch tím vedcov vytvoril vzorky blokov z bežného stavebného odpadu, tvrdenej cementovej pasty (HCP) alebo kremenného piesku. Proces sa začína roztokom hydrogenuhličitanu vápenatého, ktorý pozostáva z vápencového prášku, deionizovanej vody a oxidu uhličitého. Tento roztok sa potom prečerpá do formy obsahujúcej jedno z kamenív, prášok HCP alebo kremenný piesok, ktorá sa potom zahreje na 70 °C. Konečným výsledkom je blok nového materiálu, ktorý tím nazýva „betón na báze uhličitanu vápenatého“. Vedci sa domnievajú, že tento materiál, ktorý nazvali kalciumkarbonátový betón, má veľkú budúcnosť. Proces jeho výroby je oveľa jednoduchší ako pri bežnom betóne a nová technológia prispieva k zníženiu emisií jedného z hlavných skleníkových plynov v atmosfére.

"EKOBETÓN" ZO STAVEBNÉHO ODPADU
Dve vzorky uhličitanového betónu vľavo s použitím tvrdeného cementového prášku, vpravo s kremičitým pieskom. Oba boli získané zo stavebného odpadu. Illustration Maruyama et al., 2021

Uhličitan vápenatý je stabilný a ľahko spracovateľný stavebný materiál. Hoci nie je taký pevný ako bežný betón, podľa autorov je vhodný na výstavbu malých budov. Dôležité je, že inovatívna technológia eliminuje používanie cementu, ktorý je kľúčovou zložkou betónu a hlavným zdrojom emisií CO2. Vedci plánujú v budúcnosti pokračovať vo výskume s cieľom nájsť spôsoby, ako zlepšiť pevnostné vlastnosti nového materiálu.

„Stále je potrebné prekonať mnoho výziev. Okrem zvýšenia pevnostných limitov a rozmerov tvárnic z uhličitanu vápenatého je dôležité znížiť spotrebu energie vo výrobnom procese. Dúfame, že uhlíkovo neutrálny karbonátový betón sa v nasledujúcich desaťročiach stane hlavným typom betónu a pomôže vyriešiť problém klimatických zmien“ – hovorí ďalší autor práce Takafumi Noguči, profesor architektúry na Tokijskej univerzite.

 

Jurij Vasin

 

Zdroje: www.jstage.jst.go.jp/article/jact/19/10/19_1052/_article

https://ecoportal.su/news/view/112814.html

https://hightech.fm/2021/10/07/new-material-green

https://newatlas.com/materials/cement-free-concrete-alcohol/

www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30391-1#%20