Бетон - один из наиболее часто используемых материалов в строительстве, к сожалению, его производство является основным источником загрязнения атмосферы. Но инженеры из Purdue University разработали новый рецепт цемента, который может поглощать CO2 в два раза быстрее.
На производство бетона приходится более 8 процентов мировых выбросов углекислого газа, и с каждым годом спрос на него растет. Исследователи изучают способы сделать бетон более экологически чистым. Некоторые шаги включают изменение рецепта для уменьшения или замены связующего вещества, которое вызывает химическую реакцию с выделением CO2. Некоторые альтернативы даже включают улавливание СО2 из других источников и использование его в смеси.
Но другое направление исследования дает материалу более активную роль. После укладки бетон естественным образом поглощает CO2 из атмосферы в течение всего срока службы. Некоторые исследования нашли способы увеличить это поглощение, чтобы сделать бетон еще более экологичным - и теперь команда Purdue обнаружила новый способ сделать это.
«Мы не можем ждать десятилетия, пока бетон поглотит диоксид углерода, образующийся в процессе его производства», - говорит Мириан Велай-Лизанкос, ведущий автор исследования. «Моя команда заставляет сам бетон поглощать углекислый газ быстрее и в больших объемах».
Секретный ингредиент - диоксид титана. Смешивая небольшие порции этого материала с цементной смесью, команда обнаружила, что он уменьшил размер молекул гидроксида кальция, что сделало бетон более эффективным при поглощении диоксида углерода.
Команда проверила абсорбцию бетона, поместив образцы в камеру, заполненную высокой концентрацией CO2, на 24 часа, затем проанализировала изменения их массы с течением времени и выполнила трехмерное рентгеновское сканирование структуры пор. Они обнаружили, что диоксид титана может почти вдвое превышать скорость поглощения CO2 бетоном.
Тем не менее, дело было не только в добавлении большего количества диоксида титана и еще большем усилении эффекта. Команда обнаружила, что он работал до определенного процента, прежде чем снова упал. Этот процент зависел от водоцементного отношения и возраста цемента.
Исследователи планируют продолжить изучение нового рецепта цемента в надежде сделать его более устойчивым и долговечным.
