MIT с нова рецепта как да правим по-здрав и „по-зелен” цимент

Анализ на молекулната структура на материала води до нова формула, която може да намали емисиите на парникови газове.

0
цимент
Снимка/iStock

Циментът е най-използваният строителен материал в света и един от основните замърсители на въздуха, произвеждайки около 1/10 от вредните емисии, генерирани от промишлеността. Ново изследване на учени от Масачузетския технологичен институт (MIT) предлага начин, който може да намали емисиите на парникови газове, отделяни при производството на цимент, с повече от 50% и резултатът е по-здрав и по-дълготраен цимент.

Откритието е следствие на детайлен молекулен анализ на сложната структура на бетона, който е смес от пясък, чакъл, вода и цимент. Цимент се произвежда чрез изпичане на смес от богати на калций материали, обикновено варовик, и материали богати на силикат, като глина, на температура 1 500° C. Декарбонизацията на варовика и нагряването на цимента са отговорни за 5 до 10% от общите индустриални емисии на парникови газове.

Като изследва състава на цимента, екипът от MIT, воден от учения Роланд Пеленк, открива, че намаляването на отношението на калция спрямо богатата на силикат глина намалява отделянето на въглероден диоксид. Обикновено отношението калций към силикат варира между 1,2 и 2,2, като 1,7 е стандарт при производството на цимент. След сравняване и изследване на данните при направата на цимента, екипът заключва, че 1,5 е най-оптималното отношение. Според екипа малка промяна в нивата на калция може да намали въглеродните емисии с 60%.

Освен това, с промененото отношение сместа има по-висока издръжливост към чупливост. Екипът твърди, че това е следствие от промяната на молекулната структура на цимента. Пеленк описва микса 1,5 като „магическото отношение” – с два пъти по-голяма механична издръжливост към счупвания в сравнение с нормалния цимент.

Анализът на цимента е направен на молекулно ниво, което означава, че екипът ще трябва да направи допълнителни изследвания, за да са сигурни, че може да се приложи при по-големи мащаби. Според Пеленк формулата може да намери приложение при отраслите за добив на нефт и газ, където по-издръжливият цимент може да предотврати течове.