Бетон-найпоширеніший будівельний матеріал в світі, але його використання пов’язане з величезними екологічними витратами. Інженери з японії розробили нову технологію виробництва бетону шляхом переробки відходів бетону і з’єднання їх з уловленим вуглекислим газом.

За оцінками, до восьми відсотків глобальних викидів вуглекислого газу припадає на виробництво бетону, і більша їх частина відбувається в результаті нагрівання вапняку до дуже високих температур для отримання кальцію – ключового компонента хімічної реакції, в результаті якої утворюється бетон. У попередніх дослідженнях вивчалися способи зменшення або заміни сполучної речовини, використання уловленого вуглекислого газу в суміші або навіть підвищення здатності готового продукту поглинати атмосферний co2.

У новому дослідженні вчені з токійського університету і співробітники інших дослідницьких інститутів розробили процес, який знижує вплив бетону на навколишнє середовище відразу декількома способами. По-перше, новий матеріал виготовляється зі старих бетонних уламків, які часто викидаються. Це не тільки продовжує термін служби старих матеріалів, але і дозволяє проводити процес при температурі близько 70 °c (158 °f), що набагато нижче температури, необхідної для випалу вапняку – більше 1 000 °c (1 832 °f). Іншою перевагою є те, що вуглекислий газ, з яким він змішується, може бути отриманий як з промислових вихлопів, так і прямо з повітря.

В ході випробувань група фахівців створювала зразки блоків з одного з двох найбільш поширених будівельних відходів – затверділої цементної пасти (зцп) або кремнеземистого піску. Процес починається з приготування розчину бікарбонату кальцію, що складається з вапнякового порошку, а також деіонізованої води і вуглекислого газу. Потім цей розчин закачується у форму, що містить один із заповнювачів-або порошкоподібний hcp, або кварцовий пісок, – який потім нагрівається до 70 °c. В результаті виходить блок для будівництва з нового матеріалу, який команда назвала карбонатним кальцієвим бетоном.

Для навколишнього середовища це, можливо, і безпечніше, але бетон з карбонату кальцію все-таки не такий міцний, як звичайний бетон. Середня міцність на стиск блоків склала 8,6 мпа, що набагато нижче, ніж 20-40 мпа бетону, виготовленого з портландцементу. Тим не менш, команда каже, що вона може бути застосована для будівництва невеликих будівель і буде вдосконалена при подальшій роботі.

“досягнення прогресу в цій галузі дуже цікаво, але належить вирішити ще багато проблем”, – говорить такафумі ногучі, автор дослідження. “крім збільшення меж міцності і збільшення розмірів виробів з бетону на основі карбонату кальцію, було б ще ефективніше, якби ми змогли ще більше скоротити споживання енергії в процесі виробництва. Тим не менш, ми розраховуємо, що в наступні десятиліття карбонат-кальцієвий бетон з нейтральним вмістом вуглецю стане основним видом будівельного бетону і стане одним з рішень проблеми зміни клімату.”