Nový typ zeleného betónu je uhlíkovo negatívny. Absorbuje ho viac, ako vyprodukuje

Jeden kilogram betónu s 30-percentným obsahom biouhlia odstráni asi o 13 gramov oxidu uhličitého viac, ako sa uvoľní pri jeho výrobe.

Zdroj: iStockphoto.com

Betón je jedným z najpoužívanejších materiálov na Zemi. Vďaka pevnosti a nízkym nákladom prináša mnohé výhody. Jeho výroba je však zároveň spojená s jedným z najväčších samostatných zdrojov emisií oxidu uhličitého. Inžinieri z Washingtonskej štátnej univerzity (WSU) vyvinuli novú metódu výroby betónu, ktorá absorbuje viac uhlíka, ako vyprodukuje. Svoje výsledky publikovali v časopise Materials Letters.

Problematický cement

Hlavnou súčasťou betónu je cement, ktorého výroba si vyžaduje pálenie nerastných surovín pri vysokej teplote. Tento proces uvoľňuje do atmosféry veľké množstvo oxidu uhličitého (CO₂). To sa dá čiastočne kompenzovať prechodom na obnoviteľné zdroje energie, ale pri chemických reakciách v zmesi sa ho tiež uvoľňuje obrovské množstvo, čomu sa dá ťažšie vyhnúť. Odhaduje sa, že výroba cementu predstavuje svetovo až osem percent celkových emisií oxidu uhličitého.

Vedcom sa podarilo zlepšiť proces výroby tak, aby znížili uhlíkovú stopu betónu nahradením vápenca za vulkanickú horninu alebo pridaním prísad, ako je oxid titaničitý, stavebný odpad, sóda bikarbóna alebo hlina, ktorá sa počas ťažby bežne vyhadzuje. Niektorí vedci dokonca skúšali na vypestovanie vápenca použiť mikroriasy.

Pozrite si

Zázračný materiál grafén prekonal ďalší významný fyzikálny rekord

18. apríla 2023 | VEDA NA DOSAH

Čo tak použiť biouhlie?

Nová metóda výskumníkov z WSU zahŕňa využitie biouhlia – uhlia vyrobeného z organického odpadu. Zatiaľ čo biouhlie sa do cementu pridávalo už predtým, tentoraz ho tím najskôr spracoval pomocou odpadovej vody z vymývania betónu. To zvýšilo jeho pevnosť a umožnilo primiešať vyšší podiel aditíva. Najdôležitejšie však je, že biouhlie je schopné absorbovať až 23 percent svojej hmotnosti oxidu uhličitého z okolitého vzduchu.

Tím vytvoril cement, ktorý obsahoval 30 percent upraveného biouhlia, a zistil, že výsledný betón bol uhlíkovo negatívny – v skutočnosti absorboval viac oxidu uhličitého, ako sa ho vyprodukovalo počas jeho výroby. Podľa výpočtov výskumníkov 1 kilogram betónu s 30-percentným obsahom biouhlia odstráni asi o 13 gramov CO₂ viac, ako sa ho uvoľní. Možno to neznie ako veľké množstvo, ale vzhľadom na to, že bežný betón je zvyčajne zodpovedný za uvoľnenie asi 0,9 kilogramu CO₂ na 1 kilogram materiálu, je to priepastný rozdiel.

Zdroj: WSU

Dôležité je, že aj betón vyrobený z biouhlia si zachováva pevnosť. Pri meraní po 28 dňoch bola pevnosť betónu 27,6 megapascalov (MPa), čo je podobné ako pri bežnom betóne.

Celková absorpcia je podľa odborníkov ešte vyššia, ak narátame celý osud biouhlia. Jeho používanie je šetrné k životnému prostrediu a zužitkujeme tým biomasu, z ktorej je vyrobené. Navyše sa od nového betónu očakáva, že bude absorbovať CO₂ až niekoľko desaťročí. Výskumníci plánujú pokračovať v optimalizácii a rozširovaní metódy a v testovaní, ako výsledný betón odoláva poveternostným vplyvom a iným typom potenciálneho poškodenia.

Zdroj: NewAtlas

(JM)