Beton ist nach Wasser der am häufigsten verwendete Stoff weltweit. Für die Herstellung von Zement ein Schlüssel
Darüber hinaus erfordert die Klinkerherstellung eine chemische Reaktion bei hoher Temperatur, was hohe Energiekosten bedeutet.
Die Zementindustrie arbeitet daranEntkohlung und Reduzierung der Emissionen fossiler Brennstoffe. Der chemische Teil der Kohlendioxidemissionen ist jedoch unvermeidlich, es sei denn, es wird eine grundlegend andere Art von Zement erzeugt.
Wenn Zement mit Wasser gemischt wird, bildet es sichEine Paste, die Sand und Kies bindet, Beton aushärten lässt und ihm Festigkeit und Struktur verleiht. Die Änderung dieses Prozesses ist eine Strategie zur Verringerung der Umweltbelastung durch Zement. Professor Mohamed Saafi von der Lancaster University in Großbritannien und seine Kollegen bemühen sich, dieses Ziel durch das B-SMART-Projekt zu erreichen.
Zement muss mit Wasser gemischt werden, damit erauf Sand und Kies geklebt und zusammengebunden. Allerdings sind nicht alle Zementpartikel hydratisiert. „Wenn wir diesen Hydratationsmechanismus verbessern können, erhöht sich seine Festigkeit deutlich und es kann daher weniger Zement verwendet werden“, erklärt Professor Saafi.
Durch den Ersatz eines Teils des Zements durch Abfall hoffen die Forscher, Beton umweltfreundlicher zu machen.
Professor Saafi und sein Team bewarben sichhelfen, Pflanzen zu wurzeln. Sie untersuchten, ob Karottenabfälle, die für Babynahrung verarbeitet wurden, oder Rübenzuckerextraktionsrückstände dem Zement zur Verstärkung zugesetzt werden konnten. Mithilfe von Computersimulationen sahen sie, wie ultradünne Schichten pflanzlichen Abfalls mit Zement interagieren würden. Die Wissenschaftler untersuchten auch die Wirkung von Gemüse sowohl auf die Zementhydratation als auch auf seine mechanischen Eigenschaften. Anschließend führten sie Experimente im Labor durch, um die Ergebnisse ihrer Simulationen zu testen.
Letztendlich fanden die Forscher das herausDurch die Verwendung von Platten aus Pflanzenabfällen kann die Hydratation des Zements verbessert werden. Sie fungierten als Reservoire, die es dem Wasser ermöglichten, mehr Zementpartikel zu erreichen und so dessen Bindungsfähigkeit zu verbessern.
Es wurde auch festgestellt, dass die Zugabe von Wurzelgemüse zuZement bietet zusätzliche Vorteile. Wenn man beispielsweise auf eine Karotte drückt, entsteht Strom, der eine kleine LED-Leuchte oder elektronische Geräte mit Strom versorgen kann. Als Professor Saafi und seine Kollegen Nanoblätter ihrer Karottenabfälle zu Zement hinzufügten, entdeckten sie, dass sie nicht nur umweltfreundlichen Beton herstellen konnten, sondern auch Strom erzeugen konnten. Wenn beispielsweise eine Brücke aus solchem Beton gebaut wird, kann Strom erzeugt werden, wenn Autos darüber fahren oder durch Vibrationen oder Bewegungen von Fußgängern. Mit diesem Strom aus Beton können LEDs oder Straßenlaternen betrieben werden.
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Das wichtigste Treibhausgas ist Wasserdampf und das zweitwichtigste ist Kohlendioxid (CO₂).
Klinker ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Zement. Erstmals vom Franzosen Louis Vic im Jahre 1817 erhalten.