Одним из главных поставщиков углекислого газа в атмосферу является производство традиционного цемента, также известного как портландцемент. Причина этого — необходимость нагревать ингредиенты до очень высоких температур.
Как известно, углекислый газ является парниковым газом, способствующим антропогенному изменению климата. Таких неприятных экологических последствий можно было бы избежать при производстве так называемого биоцемента.
Поэтому исследователи по всему миру уже несколько лет ищут замену традиционной, но столь нужной технологии. Вариации предлагаются разные, и каждая оценивается с точки зрения устойчивого развития.
Новый биоцемент, который разработали учёные из Наньянского технологического университета Сингапура, не только производится при комнатной температуре, но и включает промышленные и сельскохозяйственные отходы.
Этот цемент состоит из двух основных веществ: промышленного карбидного шлама, побочного продукта производства газообразного ацетилена, и мочевины, получаемой из мочи млекопитающих, таких как люди, коровы или свиньи.
Сначала шлам обрабатывают кислотой, в результате чего образуется растворимый кальций. Затем к этому кальцию добавляют мочевину, формируя цементирующий раствор. Затем к этому раствору добавляются специальные бактерии, которые расщепляют мочевину с последующим образованием ионов карбоната.
Затем в процессе, который специалисты называют "микробиологическое осаждение кальцита", эти ионы карбоната реагируют с растворимыми ионами кальция с образованием твёрдого карбоната кальция. Во время этой реакции масса смешивается с песком или почвой: карбонат кальция связывает частицы песка/почвы вместе и заполняет промежутки между ними.
В результате получается твёрдый водонепроницаемый блок материала, того же цвета, что и исходный грунт. И ни один этап процесса получения такого биоцемента не требует его нагревания.
Исследовательская группа заявляет, что если бы производство биоцемента можно было масштабировать до уровня производства традиционного цемента, общая стоимость его производства была бы ниже. Это делает биоцемент более экологичной и потенциально более дешёвой альтернативой обычному цементу.
Области применения биоцемента разнообразны. Им можно укреплять грунт на строительных площадках, применять его для уменьшения эрозии пляжей (образуется твёрдая корка материала на песке) и в строительстве пресноводных резервуаров.
Этот материал учёные уже использовали для заполнения трещин и восстановления участков повреждённых каменных памятников. Благодаря тому, что его цвет не отличается от естественного цвета основного грунта, его можно успешно применять в качестве реставрационного материала.
Статья с описанием работы учёных из Сингапура была опубликована в издании Journal of Environmental Chemical Engineering.
Ранее мы писали о методе изготовления экологичного бетона с использованием отходов теплоэлектростанций, а также о том, как экологично использовать отходы деревообрабатывающей промышленности.
Ещё мы рассказывали о новом гибком бетоне, который поможет спасти старые здания от разрушения во время землетрясений.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. "Смотрим" – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.
