NavMenu

Promenom sastava betona naučnici utiru put ka zelenoj gradnji

Izvor: gradjevinarstvo.rs Sreda, 12.04.2023. 12:09
Komentari
Podeli
Ilustracija (Foto: Maylat/shutterstock.com)Ilustracija
Beton je materijal koji se troši najviše na svetu i na njemu počiva moderna infrastruktura zahvaljujći njegovoj čvrstini, jednostavnoj proizvodnji i niskoj ceni. Ipak postoji jedan problem: u globalnoj emisiji ugljen-dioksida proizvodnja betona učestvuje sa 8%.

Oko polovine emisije ugljenika u vezi sa proizvodnjom betona nastaje sagorevanjem fosilnih goriva potrebnih za zagrevanje mešavine krečnjaka i gline kako bi se dobio obični portland cement (OPC).

Za ovo bi mogli da se koriste obnovljivi izvori energije, ali problem ostaje druga polovina emisije. Naime, mineralna mešavina se zagreva do temperature iznad 1.400ºC i dolazi do transformacije kalcijum karbonata i gline u mešavinu klinkera (koji se prvenstveno sastoji od kalcijum silikata) i ugljen-dioksida - pri čemu ovaj drugi izlazi u vazduh.

Prilikom proizvodnje betona OPC se meša sa vodom, šljunkom i peskom i postaje visoko alkalan. On je naizgled idealan za sekvestraciju i dugotrajno skladištenje ugljen-dioksida u procesu karbonizacije. Međutim, zbog ovoga očvrsli beton vremenom može da oslabi, dolazi do smanjenja alkalnosti što dovodi do korozije armature i ugrožava nosivost zgrade.

Naučnici sa MIT-a su otkrili da bi uvođenje novih materijala u postojeće procese proizvodnje betona moglo drastično da smanji emisiju ugljenika, bez promene mehaničkih svojstava betona.

Istraživanje su sproveli profesori građevinskog i ekološkog inženjerstva MIT-a Admir Mašić i Franz-Josef Ulm, postdoktor MIT-a Damian Stefaniuk i doktorant Marcin Hajduczeka i James Weaver sa Instituta Wyss Univerziteta Harvard, a rad je objavljen u časopisu PNAS Nexus.

Profesor Mašić navodi da reakcijom karbonizacije kod očvrslog betona dolazi do narušavanja strukture i sastava cemente matrice koja inače sprečava koroziju čelika.

Istraživanjem je otkrivena sekvestracije ugljen-dioksida do koje dolazi ranim formiranjem karbonata tokom mešanja i izlivanja betona, pre nego što se materijal stegne, što bi u velikoj meri moglo da eliminiše štetne efekte kasnijeg apsorbovanja ugljen-dioksida, nakon što materijal očvrsne.

Autori su ovo postigli dodavanjem natrijum bikarbonata - jeftinog sastojka poznatog kao soda bikarbona. Testiranjem su utvrdili da do 15% ukupne količine ugljenika koja nastaje proizvodnjom cementa može na ovaj način da se mineralizuje u ranoj fazi, što je na globalnom nivou značajna količina. Ovako dobijeni beton se brže vezuje te gradnja može biti produktivnija.

Mašić navodi da je mešavina kalcijum karbonata i kalcijum silicijum hidrata potpuno nov materijal zahvaljujući kome mogu da se udvostruče mehaničke performanse betona u ranoj fazi.

On ipak napominje da je istraživanje i dalje u toku i da još nije poznato kako će materijal uticati na dugoročne performanse betona. Ovo svakako daje nadu za razvoj ugljenično neutralnih građevinskih materijala u budućnosti.

Ideja o karbonizaciji betona u ranoj fazi nije nova i više kompanija se bavi ovakvim istraživanjima. Mašić ističe da bi se otkriće MIT-a moglo kombinovati sa drugim inovacijama kako bi se stvorio "zeleniji" pa čak i ugljen-negativni građevinski materijal.
Komentari
Vaš komentar
Potpuna informacija je dostupna samo komercijalnim korisnicima-pretplatnicima i neophodno je da se ulogujete.

Zaboravili ste šifru? Kliknite OVDE

Za besplatno probno korišćenje, kliknite OVDE

Pratite na našem portalu vesti, tendere, grantove, pravnu regulativu i izveštaje.
Registracija na eKapiji vam omogućava pristup potpunim informacijama i dnevnom biltenu
Naš dnevni ekonomski bilten će stizati na vašu mejl adresu krajem svakog radnog dana. Bilteni su personalizovani prema interesovanjima svakog korisnika zasebno, uz konsultacije sa našim ekspertima.