Po wodzie beton jest najpowszechniej stosowaną substancją na świecie. Do produkcji cementu klucz
Ponadto produkcja klinkieru wymaga wysokotemperaturowej reakcji chemicznej, co wiąże się z wysokimi kosztami energii.
Przemysł cementowy pracujeodwęglanie i redukcja emisji paliw kopalnych. Ale chemiczna część emisji dwutlenku węgla jest nieunikniona, chyba że powstanie zasadniczo inny rodzaj cementu.
Kiedy cement miesza się z wodą, tworzy siępasta, która wiąże piasek i żwir, umożliwiając utwardzanie betonu i nadając mu wytrzymałość i strukturę. Zmiana tego procesu to jedna ze strategii zmniejszania wpływu cementu na środowisko. Profesor Mohamed Saafi z Uniwersytetu Lancaster w Wielkiej Brytanii i jego koledzy dążą do osiągnięcia tego celu poprzez projekt B-SMART.
Aby cement był zmieszany z wodąprzyklejony do piasku i żwiru i związał je razem. Jednak nie wszystkie cząsteczki cementu ulegają uwodnieniu. „Jeśli uda nam się ulepszyć ten mechanizm hydratacji, jego wytrzymałość znacznie wzrośnie, w związku z czym będzie można użyć mniej cementu” – wyjaśnia profesor Saafi.
Naukowcy mają nadzieję, że zastępując część cementu odpadami, beton będzie bardziej przyjazny dla środowiska.
Profesor Saafi i jego zespół złożyli podaniepomóc w uprawach okopowych. Badali, czy odpady marchwi przetworzone na żywność dla niemowląt lub pozostałości po ekstrakcji cukru buraczanego można dodać do cementu w celu wzmocnienia. Korzystając z symulacji komputerowych, zaobserwowali, jak bardzo cienkie warstwy odpadów roślinnych wchodzą w interakcje z cementem. Naukowcy zbadali również wpływ warzyw na hydratację cementu i jego właściwości mechaniczne. Następnie przeprowadzili eksperymenty w laboratorium, aby przetestować wyniki swoich symulacji.
Ostatecznie badacze to odkrylizastosowanie arkuszy wykonanych z odpadów roślinnych może poprawić hydratację cementu. Pełniły rolę zbiorników, dzięki którym woda mogła dotrzeć do większej liczby cząstek cementu, a tym samym poprawić jej zdolność wiązania.
Stwierdzono również, że dodatek warzyw korzeniowych docement zapewnia dodatkowe korzyści. Na przykład naciśnięcie marchewki wytwarza energię elektryczną, która może zasilić małą lampkę LED lub urządzenia elektroniczne. Kiedy do cementu dodano nanocząsteczki odpadów z marchwi, profesor Saafi i jego współpracownicy odkryli, że można nie tylko wyprodukować beton przyjazny dla środowiska, ale także wytwarzający energię elektryczną. Jeśli na przykład most zostanie zbudowany z takiego betonu, prąd może być wytwarzany w wyniku przejeżdżania po nim samochodów lub w wyniku wibracji lub ruchu powodowanego przez pieszych. Energia elektryczna pochodząca z betonu może zostać wykorzystana do zasilania diod LED lub oświetlenia ulicznego.
Czytaj więcej
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Zobacz najpiękniejsze zdjęcia Hubble'a. Co teleskop widział przez 30 lat?
Nazwany rośliną, która nie boi się zmian klimatycznych. Karmi miliard ludzi
Najważniejszym gazem cieplarnianym jest para wodna, a drugim najważniejszym jest dwutlenek węgla (CO₂)
Klinkier jest półproduktem do produkcji cementu. Po raz pierwszy uzyskany przez Francuza Louisa Vica w 1817 roku.