Betoni on veden jälkeen eniten käytetty aine maailmassa. Sementin tuotantoa varten avain
Lisäksi klinkkerin tuotanto vaatii korkean lämpötilan kemiallista reaktiota, mikä tarkoittaa korkeita energiakustannuksia.
Sementtiteollisuus työskenteleehiilenpoisto ja fossiilisten polttoaineiden päästöjen vähentäminen. Hiilidioksidipäästöjen kemiallinen osa on kuitenkin väistämätön, ellei perusteta pohjimmiltaan erilaista sementtiä.
Kun sementti sekoitetaan veteen, se muodostuutahna, joka sitoo hiekkaa ja soraa, antaa betonin kovettua ja antaa sille lujuutta ja rakennetta. Tämän prosessin muuttaminen on yksi strategia sementin ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Professori Mohamed Saafi Lancasterin yliopistosta Isosta-Britanniasta ja hänen kollegansa pyrkivät saavuttamaan tämän tavoitteen B-SMART-projektin avulla.
Sementti on sekoitettava veteen niin, että setarttui hiekkaan ja soraan ja sidoi ne yhteen. Kaikki sementtihiukkaset eivät kuitenkaan ole hydratoituneita. "Jos pystymme tehostamaan tätä hydraatiomekanismia, sen lujuus kasvaa merkittävästi ja siksi sementtiä voidaan käyttää vähemmän", professori Saafi selittää.
Korvaamalla osan sementistä jätteellä tutkijat toivovat betonin tekevän ympäristöystävällisempää.
Professori Saafi ja hänen tiiminsä hakivatauttaa juuristamaan satoja. He tutkivat, voisiko vauvanruokana käsitelty porkkanajäte tai sokerijuurikasjäännökset lisätä sementtiin vahvistamiseksi. Tietokonesimulaatioiden avulla he näkivät, kuinka erittäin ohut kasvijätekerros vuorovaikutuksessa sementin kanssa. Tutkijat tutkivat myös vihannesten vaikutusta sekä sementin nesteytykseen että sen mekaanisiin ominaisuuksiin. Sitten he suorittivat kokeita laboratoriossa testatakseen simulaatioidensa tuloksia.
Lopulta tutkijat huomasivat senkasvijätteestä valmistettujen levyjen käyttö voi parantaa sementin hydratoitumista. Ne toimivat säiliöinä, jotka mahdollistivat veden pääsyn enemmän sementtihiukkasiin ja paransivat siten sen sitoutumiskykyä.
Todettiin myös, että juureksien lisääminensementti tarjoaa lisäetuja. Esimerkiksi porkkanan painaminen tuottaa sähköä, joka voi toimia pienessä LED-valossa tai elektronisissa laitteissa. Kun porkkanajätteen nanoarkit lisättiin sementtiin, professori Saafi ja hänen kollegansa huomasivat, että he pystyivät paitsi valmistamaan ympäristöystävällistä betonia, joka tuotti myös sähköä. Jos tällaisesta betonista rakennetaan esimerkiksi silta, sähköä voi syntyä autojen ohittaessaan sen yli tai jalankulkijoiden aiheuttaman tärinän tai liikkeen vuoksi. Tätä betonista saatavaa sähköä voidaan käyttää LEDien tai katuvalojen virtalähteenä.
Lue lisää
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Katso kauneimmat kuvat Hubbleista. Mitä kaukoputki on nähnyt 30 vuoden aikana?
Nimetty kasvi, joka ei pelkää ilmastonmuutosta. Se ruokkii miljardia ihmistä
Tärkein kasvihuonekaasu on vesihöyry ja toiseksi tärkein on hiilidioksidi (CO₂)
Klinkkeri on välituote sementin tuotannossa. Ensimmäisen kerran ranskalainen Louis Vic sai hänet vuonna 1817.