Studiuesit krijojnë beton miqësor ndaj mjedisit, me karbon negativ

Studiuesit e Universitetit Shtetëror të Uashingtonit kanë krijuar një formulë betoni miqësore ndaj karbonit dhe mjedisore, që është pothuajse po aq e fortë sa betoni tradicional.

Në një punë vërtetuese të konceptit, studiuesit në Universitetin Shtetëror të Uashingtonit futën çimento standarde me biokar, një lloj qymyri i prodhuar nga mbetjet organike, të cilat më parë ishin fortifikuar me ujëra të zeza betoni. Biochar ishte në gjendje të thithte deri në 23% të peshës së tij në dioksid karboni nga atmosfera, por megjithatë ruante një forcë të krahasueshme me çimento të rregullt.

Hulumtimi mund të zvogëlojë ndjeshëm emetimet e karbonit në industrinë e betonit, e cila është një nga industritë më intensive me energji dhe karbon nga të gjitha industritë prodhuese. Puna, e udhëhequr nga studenti i doktoraturës Zhipeng Li, është raportuar në revistën Materials Letters.

“Ne jemi shumë të emocionuar që kjo do të kontribuojë në misionin e mjedisit të ndërtuar me zero karbon,” tha Xianming Shi, profesor në Departamentin e Inxhinierisë Civile dhe Mjedisore të WSU dhe autori përkatës në punim.

Më shumë se 4 miliardë tonë beton prodhohen çdo vit në mbarë botën. Prodhimi i çimentos së zakonshme kërkon temperatura të larta dhe djegie të lëndëve djegëse. Guri gëlqeror i përdorur në prodhimin e tij gjithashtu kalon përmes dekompozimit i cili prodhon dioksid karboni, kështu që prodhimi i çimentos mendohet të jetë përgjegjës për rreth 8% të emetimeve totale të karbonit nga aktivitetet njerëzore në mbarë botën.

Studiuesit kanë provuar të shtojnë biokarburant si zëvendësues në çimento për ta bërë atë më miqësore me mjedisin dhe për të reduktuar gjurmën e tij të karbonit, por shtimi i madje 3% i biokarburantit uli në mënyrë dramatike forcën e betonit. Pas trajtimit të biokarburantit në ujërat e ndotura të betonit, studiuesit e WSU ishin në gjendje të shtonin deri në 30% biokarbon në përzierjen e tyre të çimentos. Pasta e bërë nga çimentoja e modifikuar me biokar mund të arrinte një forcë shtypëse pas 28 ditësh të krahasueshme me atë të çimentos së zakonshme prej rreth 4000 paund për inç katror.

“Ne jemi të përkushtuar të gjejmë mënyra të reja për të devijuar rrjedhat e mbetjeve në përdorime të dobishme në beton; Sapo të identifikojmë ato rryma mbetjesh, hapi tjetër është të shohim se si mund të tundim shkopin magjik të kimisë dhe t’i kthejmë ato në një burim, “tha Shi. “Truku është me të vërtetë në inxhinierinë ndërfaqesore – si i inxhinieroni ndërfaqet në beton.”

Uji i derdhjes së betonit kaustik është një mbetje nganjëherë problematike nga prodhimi i betonit. Ujërat e zeza janë shumë alkaline, por shërbejnë edhe si burim i vlefshëm i kalciumit, tha Shi. Studiuesit përdorën kalciumin për të nxitur formimin e kalcitit, i cili përfiton nga biokari dhe përfundimisht nga betoni që përfshin biokarin.

“Shumica e studiuesve të tjerë ishin në gjendje të shtonin vetëm deri në 3% biokar për të zëvendësuar çimento, por ne po demonstrojmë përdorimin e dozave shumë më të larta të biokarburantit, sepse kemi kuptuar se si të inxhinierojmë sipërfaqen e biokarburantit,” tha ai.

Sinergjia midis ujërave të zeza shumë alkaline që përmbajnë shumë kalcium dhe biokarbonit shumë poroz do të thoshte që karbonati i kalciumit të precipitonte mbi ose në biokar, duke e forcuar atë dhe duke lejuar kapjen e dioksidit të karbonit nga ajri. Një beton i bërë nga materiali pritet të vazhdojë sekuestrimin e dioksidit të karbonit gjatë gjithë jetës së betonit, zakonisht 30 vjet në trotuar ose 75 vjet në një urë.

Për të komercializuar këtë teknologji, studiuesit kanë punuar me Zyrën e Komercializimit për të mbrojtur pronësinë intelektuale dhe kanë paraqitur një kërkesë të përkohshme për patentë për punën e tyre konkrete me karbon negativ. Ata kohët e fundit morën një grant fillestar nga Fondacioni i Kërkimeve të Uashingtonit për të prodhuar më shumë të dhëna për një sërë rastesh përdorimi. Ata po kërkojnë gjithashtu në mënyrë aktive partnerë të industrisë nga sektori i ndërtimit dhe ndërtimit për të rritur prodhimin për demonstrimet në terren dhe licencimin e kësaj teknologjie WSU.