Бетон — второе наиболее используемое вещество на Земле после воды. На его долю приходится около 7,5% общих выбросов углекислого газа, что в три раза больше, чем у авиации. Декарбонизация цемента — углеродоемкого компонента бетона — представляет собой серьезную мировую проблему. Ученые из Кембриджа смогли ее решить, пишет New Atlas.
В наши дни разные исследователи пытаются сделать бетон более экологичным. Одни изменяют рецепт производства с целью исключить наиболее загрязняющие ингредиенты, включая известняк. Другие концентрируют внимание на работе с отходами. Так, в рамках нового исследования специалисты из Кембриджа изучили, как отходы бетона можно превратить обратно в клинкер, сухой компонент цемента, готовый к повторному использованию.
«Из предыдущей работы у меня было смутное представление о том, что если бы можно было раздробить старый бетон, вынув песок и камни, нагревание цемента удалило бы воду, и тогда из него снова образовался бы клинкер» — говорит автор исследования доктор Сирил Дюнан. В рамках исследования команда обратилась за помощью к электродуговой печи, которая обычно используется для переработки стали.
Электродуговая печь нуждается во флюсе, обычно извести, для очистки стали. Это расплавленное каменное вещество захватывает примеси, затем пузырится на поверхности и образует защитный слой, который предотвращает воздействие воздуха на новую чистую сталь. По окончании процесса использованный флюс выбрасывают как отходы.
В новом методе изготовления известковый флюс был заменен переработанным цементным тестом. И действительно, он не только смог прекрасно очистить сталь, но и стал новым портландцементом (правда, важно соблюсти условие: оставшийся шлак нужно быстро охладить на воздухе). По данным источника, полученный бетон имеет характеристики, аналогичные исходному материалу.
Ученые утверждают, что предложенный ими метод не увеличивает затраты на производство бетона или стали. При этом он значительно снижает выбросы CO₂ по сравнению с обычными способами производства того и другого материала. Если бы электродуговая печь работала на возобновляемых источниках, она могла бы производить цемент с нулевым уровнем выбросов, заключают эксперты..
Новый метод уже был опробован в печах, производящих несколько десятков килограммов цемента. Исследователи говорят, что в этом месяце проводятся первые промышленные испытания, в ходе которых за два часа будет производиться около 66 тонн цемента. Ожидается, что к 2050 году этот процесс может быть расширен до производства одного миллиарда тонн «электрического цемента».
«Производство цемента с нулевым уровнем выбросов — это абсолютное чудо, но нам также необходимо сократить количество используемого цемента и бетона, — говорит профессор Джулиан Оллвуд, глава исследования. — Бетон дешевый, прочный и его можно производить практически где угодно, но мы используем его слишком много».
На более экологичный процесс изготовления бетона был подан патент. Это первый шаг на пути к коммерциализации. Тем временем в сети обсуждают первые телевизоры из настоящего бетона. Их можно будет купить уже летом этого года.
