A fenntartható építőipar záloga, bolygónk egyik megmentője lehet a szénelnyelő beton

Az eddig csak kis léptékben alkalmazott módszer kiterjesztése óriási eredmény lenne, hiszen az előállítása során víz helyett szén-dioxidot kevernek a cementhez, vagyis a gyártás folyamata akár karbonsemlegessé is válhat. Ez azért óriási szó, mert a cementgyártás, ha ország lenne, a világ negyedik legnagyobb karbonkibocsátó államaként tartanánk számon.

Mehdi Khanzadeh, az amerikai Temple Egyetem Műszaki Karának építő- és környezetmérnöki adjunktusa olyan módszert dolgozott ki, amellyel erősebb és tartósabb karbonizált beton készíthető. Az egyetem közleménye hangsúlyozza: a beton a világ legszélesebb körben használt építőanyaga. Hidak, épületek, utak és egyéb infrastruktúrák készülnek belőle, de fő alkotóeleme, a cement a globális szén-dioxid-kibocsátás körülbelül nyolc százalékáért felelős.

Khanzadeh kutatása segíthet kiterjeszteni a környezetbarát alternatíva, a karbonizált beton felhasználását. Ezt jelenleg falazóelemek gyártására használják, amelyek nem teherhordó szerkezetek. A tudós szerint viszont, ha sikerül megoldani a gyártásának technikai korlátait, akkor az iparág sokkal nagyobb részében alkalmazhatnák.

Így készül a fenntarthatóbb beton

A hagyományos beton cement és víz keverékeként jön létre, míg a karbonizált beton cement és szén-dioxid reakciója során keletkezik. Ez a folyamat szén-dioxidot köt meg az anyagban, így szénelnyelővé teszi azt, de még fenntarthatóbb eredmény érhető el, ha a karbonizált betonhoz olyan cementet használnak, amelynek előállítása kevesebb energiát igényel.

A kutatásról szóló tanulmány szerint minél mélyebben hatol be a szén-dioxid a betonba, az annál erősebb és tartósabb lesz. A jelenlegi gyártási módszerek csak korlátozott karbonizációs mélységet biztosítanak, de Khanzadeh új módszert dolgozott ki, amelyet „belső-külső szén-dioxid-érlelésnek” nevezett el. Ez a megoldás növeli a karbonizálás mélységét, olyannyira, hogy az első vizsgálatok alapján az így készült beton mechanikai szilárdsága és tartóssága 80–100 százalékkal nagyobb, mint a jelenleg elérhető karbonizált betoné.

Khanzadeh úgy véli, az eljárás lehetővé teszi, hogy a karbonizált betont ne csak blokkokhoz és térkövekhez, hanem nagyobb szerkezeti elemekhez, például gerendákhoz és oszlopokhoz is használják.

A kutató 2021 óta dolgozik ezen a projekten. Először kis léptékű, egyszerűsített rendszereket készített, majd a paszták és habarcsok következtek. Minden lépésnél fejlett vizsgálati módszereket alkalmazott, hogy felmérje az anyag tulajdonságait. Jelenleg az eljárás nagyobb léptékű alkalmazásán dolgozik, és figyelembe veszi az anyagellátási nehézségeket, a költséghatékonyságot, valamint a fenntarthatóságot. Ezeknek a kérdéseknek a megoldása különösen fontos a beton esetében, mert „olyan nagy mennyiségben használjuk, hogy mindenhol hozzáférhetőnek kell lennie”.

A kutatás nagyon ígéretes, de még bizonyítási szakaszban van. További vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy kiderüljön, hosszú távon mennyire tartós anyagot állítottak elő. Khanzadeh további teszteket tervez, hogy megállapítsa: az anyag szén-dioxid-pozitív, vagy már sikerült elérni vele a szén-dioxid-semlegességet is.

Gábor János, NEW technology