Сейчас инженеры Университета Пердью разработали новый рецепт цемента, который способен поглощать CO2 в два раза быстрее, чем обычно, надеясь превратить его в полезный поглотитель углерода.
Как сделать бетон более экологически чистым?
На производство бетона приходится более 8% мировых выбросов углекислого газа, и с каждым годом растет спрос на него, и исследователи изучают способы сделать бетон более экологически чистым. Некоторые шаги включают изменение рецептуры, чтобы уменьшить или заменить вяжущее вещество, которое производит химическую реакцию, выбрасывающую CO2. Некоторые альтернативы предполагают даже улавливание CO2 из других источников и использование его в смеси.
Но другой путь исследования дает материалу более активную роль. После укладки бетон естественным образом поглощает CO2 из атмосферы в течение всего срока службы. Этого недостаточно для полного противодействия выбросам, высвобождаемым в процессе его производства, но это, по крайней мере, помогает уменьшить воздействие на окружающую среду. В некоторых исследованиях были найдены способы увеличить это поглощение, чтобы сделать бетон еще более экологичным - и теперь команда Purdue нашла новый способ сделать это.
"Мы не можем ждать десятилетия, пока бетон поглотит углекислый газ, образующийся в процессе его производства", - говорит Мириан Велай-Лизанкос, ведущий автор исследования. "Моя команда заставляет бетон сам поглощать углекислый газ быстрее и в больших объемах". Мы не пытаемся изменить способ использования бетона, мы делаем так, чтобы бетон работал на нас".
Секретный ингредиент - диоксид титана. Смешивая небольшие части этого материала с цементной пастой, команда обнаружила, что он уменьшает размер молекул гидроксида кальция, что делает бетон более эффективным для поглощения углекислого газа.
Команда проверяла поглощение бетона, помещая образцы в камеру, заполненную высокими концентрациями CO2, в течение 24 часов, затем анализировала их изменение массы с течением времени и проводила трехмерное рентгеновское сканирование структуры пор. Они обнаружили, что диоксид титана может почти вдвое превышать скорость, с которой бетон поглощает CO2.
При этом речь шла не только о том, чтобы вбрасывать больше диоксида титана и еще больше усиливать эффект. Команда обнаружила, что он работает до определенного процента, прежде чем снова упасть. Этот процент зависел от соотношения воды и цемента, а также от возраста цемента.
Исследователи планируют продолжить изучение нового рецепта цемента в надежде сделать его более устойчивым и долговечным.
