Ученые создали экологичный бетон: он поглощает углерод

Фото: picryl.com

А ещё обладает такой же прочностью, как обычный.

Бетон – один из самых распространенных материалов на Земле. Всё благодаря его высокой прочности и низкой стоимости. Но есть и другая сторона монеты: он также является одним из крупнейших источников выбросов углекислого газа. Теперь инженеры из Университета штата Вашингтон (WSU) разработали новый метод изготовления бетона, который решает эту проблему – он поглощает больше углерода, чем выделяет.

Процесс изготовления бетона требует очень высоких температур, а для этого обычно требуется сжигание топлива, которое выделяет CO₂. Это можно частично компенсировать переходом на возобновляемые источники энергии, но химические реакции в смеси тоже выделяют огромное количество двуокиси углерода, а этого сложнее избежать.

По оценкам экспертов, на производство бетона приходится до 8% общих выбросов углекислого газа человечеством.

Чтобы изменить эту тенденцию, ученые корректировали формулу цемента, заменяя известняком вулканическую породу или добавляя такие ингредиенты, как диоксид титана, строительные отходы и пищевую соду. Другие исследователи даже пытались использовать микроводоросли для выращивания необходимого известняка.

В новом эксперименте ученые применили другой метод с использованием биоугля – древесного угля, изготовленного из органических отходов. Хотя биоуголь и раньше добавляли в формулу, на этот раз команда сначала обработала его, используя сточные воды для промывки бетона, что повысило его прочность. Но, помимо этого, биоуголь оказался способен поглощать до 23% собственного веса углекислого газа из окружающего воздуха! 

В ходе экспериментов команда создала бетон, содержащий 30% обработанного биоугля, и обнаружила, что он оказался углеродоотрицательным – он поглощал больше углекислого газа, чем выделялось при производстве материала. По расчетам исследователей, 1 кг 30-процентного биоугля удаляет примерно на 13 г CO₂ больше, чем приходится на его производственные выбросы.

Новый бетон действительно прочный. При измерении через 28 дней прочность бетона на сжатие составила 27,6 Мпа, что примерно соответствует прочности обычного бетона.

Исследователи планируют продолжить оптимизацию и масштабирование нового метода, а также проверить, насколько хорошо полученный бетон противостоит атмосферным воздействиям и другим видам повреждений.