Після води бетон є найширше використовуваною речовиною у світі. На виробництво цементу, ключового
Крім того, виробництво клінкеру вимагає високотемпературної хімічної реакції, а значить великих витрат енергії.
Цементна промисловість працює надобезуглероживание і скороченням викидів викопного палива. Але хімічна частина викидів вуглекислого газу неминуча, якщо не створити принципово інший тип цементу.
Коли цемент змішується з водою, він утворюєпасту, яка пов'язує пісок і щебінь, дозволяючи бетону затвердіти і надаючи йому міцність і структуру. Зміна цього процесу - одна з стратегій зниження впливу цементу на навколишнє середовище. Професор Мохамед Саафа з Ланкастерського університету у Великобританії і його колеги прагнуть досягти цієї мети в рамках проекту B-SMART.
Цемент необхідно змішувати з водою, щоб вінприлипав до піску та щебеню та зв'язував їх разом. Однак не всі частинки цементу при цьому гідратуються. "Якщо ми зможемо посилити цей механізм гідратації, його міцність значно збільшиться, і, отже, вдасться використовувати менше цементу", - пояснює професор Саафі.
Замінивши частину цементу відходами, дослідники сподіваються зробити бетон екологічнішим.
Професор Саафа і його команда звернулися задопомогою до коренеплодів. Вони вивчили, чи можна додати в цемент для зміцнення відходи моркви, переробляються для виробництва дитячого харчування, або залишки від екстракції бурякового цукру. Використовуючи комп'ютерне моделювання, вони побачили, як надтонкі пласти з відходів овочів будуть взаємодіяти з цементом. Також вчені вивчили вплив овочів як на гідратацію цементу, так і на його механічні властивості. Потім вони провели експерименти в лабораторії, щоб перевірити результати своїх симуляцій.
У результаті дослідники виявили, щовикористання листів із рослинних відходів може покращити гідратацію цементу. Вони діяли як резервуари, які дозволяли воді досягати більшої кількості частинок цементу і таким чином покращували його зв'язувальну здатність.
Також з'ясувалося, що додавання коренеплодів доцемент дає додаткові переваги. Наприклад, при натисканні на моркву виробляється електроенергія, яка може мати невелику світлодіодну лампу або електронні пристрої. Коли до цементу були додані нанолісти їх відходів моркви, професор Саафі та його колеги виявили, що вони можуть робити не просто екологічний бетон, а й електрику, що виробляє. Якщо, наприклад, побудувати міст із такого бетону, електрика може вироблятися при проїзді ним автомобілів або через вібрацію або рух, викликаний пішоходами. Ця електрика з бетону можна використовувати для живлення світлодіодів або вуличних ліхтарів.
Читати далі
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять
Подивіться на найкрасивіші знімки «Хаббла». Що побачив телескоп за 30 років?
Названо рослина, якому не страшно зміна клімату. Їм харчується мільярд чоловік
Найважливіший парниковий газ - водяна пара, а другий за значенням - вуглекислий газ (CO₂)
Клінкер - проміжний продукт при виробництві цементу. Вперше отримано французом Луї Віка в 1817 році.