Stačila triviálna zmena a vznikol betón, ktorý môže zachrániť Zem: Vedci v ňom vidia obrovský potenciál
Výskumníci vytvorili betón, ktorý v sebe dokáže uchovať CO2 bez toho, aby utrpela jeho pevnosť. Stačila pritom jednoduchá zmena.
Výskumníci z Northwestern University jednoduchou zmenou v procese výroby betónu, najpoužívanejšieho materiálu na Zemi, dokázali vylepšiť jeho vlastnosti tak, aby betón dokázal absorbovať oxid uhličitý.
Tou jednoduchou zmenou je použitie sýteného vodného roztoku, namiesto obyčajného pri výrobnom procese betónu. Výsledkom je stavebný materiál, ktorému nič nechýba z jeho pevnosti a odolnosti a zároveň nám môže pomôcť vysporiadať sa aspoň s časťou oxidu uhličitého v atmosfére.
Ako vzniká globálne otepľovanie?
Oxid uhličitý je skleníkový plyn, ktorý vzniká pri spaľovaní fosílnych palív, napríklad pri priemyselných procesoch, v spaľovacích motoroch áut alebo aj pri lesných požiaroch. Keďže ide o skleníkový plyn, oxid uhličitý síce dovolí slnečnému svetlu preniknúť na povrch Zeme, čím ju ohrieva, no potom teplu nedovolí uniknúť späť do vesmíru, čím sa teploty na planéte zvyšujú.
Čím viac oxidu uhličitého, tým silnejší je efekt otepľovania. Ako už iste vieš, už sme sa dostali do bodu, kedy množstvo skleníkových plynov v atmosfére a nimi spôsobené otepľovanie dosiahlo kritický bod.
Výskumníci hľadajú spôsoby, ako sa vysporiadať s emisiami skleníkových plynov, pričom to najpriamočiarejšie a zároveň najťažšie je seknúť so spaľovaním fosílnych palív. Ak chceme udržať našu civilizáciu funkčnú, momentálne neexistujú alternatívne spôsoby získavania energie, než cez spaľovanie fosílnych palív.
Neprehliadni
Sľubnou alternatívou sú vodíkové elektrárne alebo obnoviteľné zdroje energie, napríklad solárna alebo veterná. Ani jedna však zatiaľ nie je úplne v bode, kedy by mohla nahradiť fosílne palivá.
Odsávanie uhlíku z atmosféry
Okrem prechodu na alternatívne čisté zdroje energie sa výskumníci začali pozerať aj na spôsoby, ako môžeme prebytočný oxid uhličitý z atmosféry odstrániť. V tomto smere je rozbehnutých niekoľko rôznych projektov, napríklad aj podpora fytoplanktónu, ktorý nás prirodzene zbavuje oxidu uhličitého.
Počas svojho života rastlinný planktón sťahuje oxid uhličitý z atmosféry a keď umrie, potopí sa na dno oceánov a skleníkový plyn si vezme so sebou. Ak by ambiciózny plán vedcov fungoval, mohli by sme udržiavať atmosféru Zeme čistú po tisíce rokov.
Aj betón nám môže pomôcť
Ako sme už uviedli na začiatku, jednoduchou zmenou dokázali výskumníci z Northwestern University vytvoriť betón, ktorý v sebe dokáže uchovať oxid uhličitý bez toho, aby sme museli obetovať pevnosť tohto materiálu. Počas laboratórnych experimentov vedci zistili, že efektivita ukladania oxidu uhličitého v betóne dosiahla až 45%. Znamená to, že zo všetkého CO2, ktoré vedci do betónu vložili, betón uchoval takmer polovicu.
Autori štúdie veria, že pomocou tejto novej výrobnej metódy môžeme znížiť emisie oxidu uhličitého, ktoré vznikajú pri výrobe tohto najrozšírenejšieho materiálu na planéte. Emisie z betónového priemyslu totiž predstavujú až 8% globálnych emisií skleníkových plynov.
“Cementový a betónový priemysel výrazne prispieva k ľuďmi vytváraným emisiám oxidu uhličitého. Snažíme sa vyvinúť metódy, ktoré by nám mohli pomôcť znížiť množstvo emisií, ktoré sa spájajú s týmito dvoma priemyslami. Eventuálne môžeme z cementu a betónu vytvoriť masívne uhlíkové hroby, no ešte tam úplne nie sme,” vysvetľuje vedúci štúdie, Alessandro Rotta Loria.
Čo však nová štúdia dosiahla? Hoci vedci zatiaľ nie sú úplne pripravení na úplné odstránenie emisií vytvorených výrobou cementu a betónu, dokážu recyklovať aspoň časť CO2, ktorú tieto priemysle vytvoria. Najlepším na tom je, že ide o mimoriadne jednoduchú technologickú zmenu. Továrne by teda nemali mať problém túto zmenu implementovať.
Výskumníci nevylučujú ani to, že v budúcnosti môžeme objaviť spôsoby, ako do materiálov uložiť CO2 aj mimo výroby betónu.
Absorbovanie oxidu uhličitého nemôže zhoršiť vlastnosti betónu
Ako sme už niekoľkokrát spomenuli, betón je najpoužívanejším stavebným materiálom na svete. Autori štúdie upozorňujú, že nemôžeme uprednostniť absorbovanie oxidu uhličitého pred inými vlastnosťami betónu. Predchádzajúce výskumy dokázali do betónu vložiť viac oxidu uhličitého, no tieto výskumy vždy viedli k materiálu, ktorý bol slabší než tradičný betón.
Nová štúdia ale našla iný spôsob, ako dodať do betónu oxid uhličitý. Pri starších metódach karbonizácie betónu sa oxid uhličitý vkladal pri procese mixovania všetkých ingrediencií dokopy. Tentokrát ale vedci vložili oxid uhličitý do vody s malým množstvom cementového prášku. Následne túto sýtenú vodu vložili k ostatným ingredienciám.
“Typickým problémom karbonizácie cementu je to, že výsledný produkt býva slabší, než čistý betón. Experimenty ale ukázali, že naša metóda karbonizácie vedie k rovnako silnému betónu. Objavili sa náznaky toho, že náš betón môže byť ešte silnejší, no musíme ho ešte otestovať,” tvrdí Loria.
Vedci zároveň tvrdia, že ešte existuje priestor na vylepšenie toho, koľko oxidu uhličitého dokáže betón absorbovať. V tomto smere ale treba lepšie pochopiť mechanizmy, ktoré sa s týmto procesom viažu.
Zelený betón
Jedným riešením problému emisií skleníkových plynov je uväzniť CO2 v betóne. Výskumníci z RMIT však pracujú aj na verzii “zeleného betónu”, ktorý zníži emisie tým, že nahradí cement popolčekom, ktorý vzniká po spálení uhlia.
Novú formu zeleného betónu dokázali vedci vytvoriť vďaka modifikácii chemickej kompozície betónu. Pridaním nano aditív vedci umožnili to, aby mohli pridať viac popolčeka do betónu bez toho, aby negatívne ovplyvnili jeho pevnosť. Výskum vedcov dokázal, že okrem popolčeka môžu na výrobu využiť aj iné formy popola, ktoré predstavujú environmentálne riziko.
Komentáre