Tim inženjera sa Univerziteta Northwestern otkrio je revolucionarnu metodu za skladištenje ugljen-dioksida (CO2) u betonu, jednom od najčešće korišćenih građevinskih materijala. Ova metoda uključuje korišćenje rastvora na bazi gazirane vode tokom procesa proizvodnje umesto obične vode.
Nova metoda skladišti ugljen-dioksida (Foto: Alessandro Rotta Loria/Northwestern University)
Ovaj inovativni pristup omogućava postizanje betona sa neprevaziđenom snagom i izdržljivošću, a ujedno pomaže u sekvestraciji CO2 iz atmosfere koja se stalno zagreva. Laboratorijska ispitivanja pokazala su da ova tehnika može skladištiti do 45% CO2, što znači da uspešno zarobi skoro polovinu CO2 unesenog tokom proizvodnje betona.
Poznato je da proizvodnja cementa i betona čini 8% globalnih emisija gasova sa efektom staklene bašte, pa istraživači očekuju da će njihov inovativni pristup pomoći u smanjenju tih emisija. Detalji istraživanja objavljeni su u časopisu Communications Materials.
Oglas
Napredak u ekološki prihvatljivijoj izradi betona
Beton predstavlja ključnu komponentu infrastrukture. U svom osnovnom obliku, beton se pravi mešanjem vode, krupnog agregata poput šljunka, finog agregata poput peska i cementa, koji sve povezuje.
Istraživači još od 1970-ih istražuju različite pristupe za skladištenje CO2 unutar betona. Profesor Alessandro Rotta Loria izjavio je da cement reaguje sa CO2, zbog čega betonske strukture prirodno apsorbuju CO2. Međutim, apsorbovani CO2 čini samo mali deo emisija CO2 koje nastaju prilikom proizvodnje cementa potrebnog za izradu betona.
Procesi karbonizacije tetona
Postoje dve vrste procesa karbonizacije koji se koriste za skladištenje CO2 u betonu: karbonizacija svežeg betona i karbonizacija očvrslog betona. Tradicionalni metod uključuje stavljanje čvrstih betonskih blokova pod visokim pritiskom CO2 gasa u komore.
U novoj verziji ubrizgava se gas CO2 u mešavinu vode, cementa i agregata dok se beton pravi. U obe metode, deo CO2 koji se dodaje u cement reaguje i formira čvrste kalcijum-karbonatne kristale. Ipak, obe metode imaju veoma restriktivne karakteristike.
Visoka potrošnja energije i niska efikasnost zadržavanja CO2 predstavljaju glavne prepreke, objašnjavaju istraživači. Kao rezultat može se dobiti beton smanjene snage.
Tim sa Univerziteta Northwestern koristio je proces karbonizacije svežeg betona kako bi rešio ove izazove u svom novom pristupu. Umesto ubrizgavanja CO2 dok se mešaju svi materijali, gas CO2 se inicijalno ubrizgava u vodu pomešanu sa malom količinom cementnog praha. Ova karbonizovana suspenzija se zatim kombinuje sa preostalim cementom i česticama kako bi se stvorio beton koji zapravo apsorbuje CO2 tokom proizvodnje.
Prednosti karbonizovane cementne suspenzije
Karbonizovana cementna suspenzija ima znatno nižu viskoznost u poređenju sa tradicionalnom mešavinom vode, cementa i agregata koja se koristi za karbonizaciju svežeg betona. Time je omogućeno brzo mešanje i brza kinetika hemijskih reakcija, što dovodi do formiranja minerala kalcijum-karbonata.
Testiranja su pokazala da snaga karbonizovanog betona može parirati izdržljivosti običnog betona.
Primena i budućnost
Profesor Loria navodi da, iako je potrebno dalje testiranje, snaga betona ostaje nepromenjena, što znači da primena betona ostaje ista. Beton proizveden ovim metodom može se koristiti u pločama, stubovima, temeljima i svim drugim standardnim građevinskim aplikacijama.
