Efter vatten är betong det mest använda ämnet i världen. För tillverkning av cement, en nyckel
Dessutom kräver klinkerproduktion en kemisk reaktion vid hög temperatur, vilket innebär höga energikostnader.
Cementindustrin arbetar medavkolning och minskning av utsläpp av fossila bränslen. Men den kemiska delen av koldioxidutsläppen är oundviklig, såvida det inte skapas en helt annan typ av cement.
När cement blandas med vatten bildas deten pasta som binder sand och grus, vilket gör att betongen härdar och ger den styrka och struktur. Att ändra denna process är en strategi för att minska miljöpåverkan av cement. Professor Mohamed Saafi från Lancaster University i Storbritannien och hans kollegor strävar efter att uppnå detta mål genom B-SMART-projektet.
Cement måste blandas med vatten så att detfastnade för sand och grus och band ihop dem. Dock är inte alla cementpartiklar hydratiserade. "Om vi kan förbättra denna hydreringsmekanism kommer dess styrka att öka avsevärt och därför kan mindre cement användas", förklarar professor Saafi.
Genom att ersätta en del av cementen med avfall hoppas forskarna göra betongen mer miljövänlig.
Professor Saafi och hans team ansökte om dethjälp till rotgrödor. De studerade om morotavfall, bearbetat för barnmat eller rester av extraktion av sockerbetor, kunde tillsättas cement för förstärkning. Med hjälp av datasimuleringar såg de hur ultratunna lager av vegetabiliskt avfall skulle samverka med cement. Forskare studerade också effekten av grönsaker på både hydrering av cement och dess mekaniska egenskaper. De körde sedan experiment i laboratoriet för att testa resultaten av deras simuleringar.
I slutändan fann forskarna detAnvändningen av ark gjorda av växtavfall kan förbättra hydratiseringen av cement. De fungerade som reservoarer som gjorde att vatten nådde fler cementpartiklar och därmed förbättrade dess bindningsförmåga.
Det visade sig också att lägga rotfrukter tillcement ger ytterligare fördelar. Till exempel, att trycka på en morot producerar elektricitet som kan driva en liten LED-lampa eller elektroniska enheter. När nanoskivor av deras morotsavfall lades till cement upptäckte professor Saafi och hans kollegor att de inte bara kunde tillverka betong som var miljövänlig, utan som också producerade elektricitet. Om till exempel en bro byggs av sådan betong kan el genereras när bilar passerar över den eller på grund av vibrationer eller rörelser orsakade av fotgängare. Denna elektricitet från betong kan användas för att driva lysdioder eller gatubelysning.
Läs mer
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Kolla in de vackraste bilderna på Hubble. Vad har teleskopet sett på 30 år?
Namngivna en växt som inte är rädd för klimatförändringar. Det matar en miljard människor
Den viktigaste växthusgasen är vattenånga, och den näst viktigaste är koldioxid (CO₂)
Clinker är en mellanprodukt vid tillverkning av cement. Uppnåddes först av fransmannen Louis Vic 1817.