Szilárdabb, szén-dioxid-megkötő cement: bioszénnel erősítették meg a karbonkibocsátás főkolomposát

Kínai kutatók speciálisan kezelt bioszénnel javították a cement szén-dioxid-megkötő és -tároló képességét. A Hefei, a Csöcsiangi és a Dél-Kínai Műszaki Egyetem közös kutatócsoportja szerint a kedvező ökológiai eredmény mellett a bioszén az építőanyag szilárdságát is növeli.

A témában írt tanulmány azt állítja, hogy a szén tárolásának költséghatékony módszerei közvetlenül az építőanyagokban segíthetnek tompítani az iparág környezetkárosító hatását. Becslések szerint ez a szektor a világ teljes szén-dioxid-kibocsátásának mintegy nyolc százalékáért felelős.

A tudósok azt vizsgálták, hogy módosított, szénben gazdag, növényi hulladékból készülő bioszénnel hogyan lehet fenntarthatóbbá tenni a cementet.

A kísérletek során kukoricaszárat hevítettek különböző hőmérsékletekre, és leválasztották annak fő összetevőjét, az ülepedett részecskéket. Az eredeti és az elválasztott bioszénmintákat a szerkezet javítása érdekében lúgos oldattal kezelték, majd megvizsgálták, hogy hogyan kötik meg a szén-dioxidot.

Ezután különböző arányban keverték a bioszenet a cementhez, hogy értékeljék a szilárdságra és a szén-dioxid megkötésére gyakorolt hatását.

Az eredmények azt mutatták, hogy az ülepedett részecskék jobban megkötötték a szén-dioxidot, mint a kezeletlen bioszén. A lúgos kezelés – az anyag mikropórusos szerkezetének finomításával – még tovább növelte ezt a képességet.

Mint kiderült, az 500 Celsius-fokon előállított bioszén teljesített a legjobban, mert erősen megkötötte a szén-dioxidot, és a cement teljesítményét is javította.

Sűrűbb és erősebb szénmegkötő cement született

Amikor a cementet szén-dioxiddal telített, módosított bioszénnel keverték, az anyag sűrűbbé és erősebbé vált, különösen egyszázalékos helyettesítési aránynál. A kutatás kimutatta továbbá, hogy a mechanikai szilárdság növelése mellett visszaesett a cementkeverékek teljes karbonlábnyoma.

A kutatók arra jutottak, hogy a megfelelő bioszéntípus, kezelés és adagolás kombinációja lehetővé teszi, hogy a hagyományos cement anélkül váljon szén-dioxidot tároló anyaggá, hogy romlana a teljesítménye.

„Ez a munka új megközelítést ad a bioszén fenntartható adalékként való alkalmazásához, ami támogatja az építőipar karbonsemlegességi céljait. Mivel a bioszén egyszerre növeli a szilárdságot és fokozza a szénmegkötést, a bioszénnel módosított cement gyakorlati lépést jelenthet a környezetbarátabb építőanyagok felé vezető úton” – nyilatkozta Binglin Guo, a tanulmány vezető szerzője.

Gábor János, NEW technology