Βρείτε έναν τρόπο να κάνετε το τσιμέντο ισχυρότερο και να μειώσετε τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου

Αφού αναλύσουν τη μοριακή δομή του υλικού, οι ειδικοί μπορούν να εξαγάγουν έναν νέο τύπο που θα βοηθήσει στην αλλαγή των ιδιοτήτων του υλικού, καθώς και θα επηρεάσει την ποσότητα των αερίων του θερμοκηπίου που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα.

Στις κατασκευές, το πιο συνηθισμένο υλικό είναι το σκυρόδεμα, το οποίο είναι επίσης ένας από τους κύριους παράγοντες που συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη, παράγοντας το 1/10 των αερίων του θερμοκηπίου που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα.

Μια πρόσφατη μελέτη από ειδικούς επέτρεψε στους επιστήμονες να αναπτύξουν μια νέα τεχνική που θα μειώσει σημαντικά τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου (περίπου κατά το ήμισυ).

Επιπλέον, έχοντας διεξάγει μια σύνθετη μοριακή ανάλυση της δομής του σκυροδέματος, οι ειδικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μπορεί να γίνει πιο ανθεκτικό και ανθεκτικό στις ζημιές. Το σκυρόδεμα κατασκευάζεται από άμμο, νερό και τσιμέντο, για την παραγωγή τσιμέντου, με τη σειρά του, χρησιμοποιείται ένα μείγμα δύο τύπων υλικών - το ένα εμπλουτισμένο με ασβέστιο (συνήθως ασβεστόλιθος) και το δεύτερο με πυρίτιο (συνήθως άργιλος). Όταν το μείγμα θερμαίνεται στους 1500 0C, λαμβάνεται μια στερεά μάζα, η οποία ονομάζεται κλίνκερ. Κατά την παραγωγή δομικού υλικού (κατά τη θέρμανση, την απανθρακοποίηση) συμβαίνουν οι περισσότερες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα.

Κατά την ανάλυση της δομής, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μειώνοντας την ποσότητα ασβεστίου στο υλικό, είναι δυνατό όχι μόνο να μειωθούν οι εκπομπές, αλλά και να καταστεί το υλικό ισχυρότερο.

Το τσιμέντο χρησιμοποιείται ευρέως στον πλανήτη και, όπως δείχνουν μελέτες, το τσιμέντο χρησιμοποιείται τρεις φορές συχνότερα από τον χάλυβα. Στο συνηθισμένο τσιμέντο, η αναλογία ασβεστίου προς πυρίτιο μπορεί να κυμαίνεται από περίπου 1:1 έως 2:1, με το 1,7:1 να θεωρείται ο κανόνας. Ωστόσο, δεν έχει πραγματοποιηθεί ποτέ πριν λεπτομερής σύγκριση του υλικού με διαφορετικές αναλογίες μοριακών δομών. Όπως σημειώνει ο συγγραφέας της μελέτης, αυτός και η ομάδα του δημιούργησαν μια βάση δεδομένων που περιελάμβανε όλες τις χημικές συνθέσεις και ήταν δυνατό να διαπιστωθεί ότι η βέλτιστη αναλογία, η οποία χρησιμοποιείται σήμερα, είναι 1,5:1.

Όπως εξήγησε ο ειδικός, εάν αλλάξει η αναλογία, η μοριακή δομή του υλικού αρχίζει να βελτιώνεται (από μια σφιχτά διατεταγμένη κρυσταλλική δομή σε μια χαοτική υαλώδη δομή). Επιπλέον, οι ειδικοί έχουν διαπιστώσει ότι με αναλογία 1,5 μερών ασβεστίου και 1 μέρους πυριτίου, το μείγμα γίνεται διπλάσιο σε αντοχή και αποκτά μεγαλύτερη αντοχή σε ζημιές.

Όλα τα συμπεράσματα στα οποία κατέληξαν οι ειδικοί επιβεβαιώθηκαν από έναν τεράστιο αριθμό πειραμάτων.

Κατά την παραγωγή τσιμέντου, έως και 10% των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα και, σύμφωνα με τους ειδικούς, μειώνοντας την ποσότητα ασβεστίου στο υλικό, οι εκπομπές CO2 στην ατμόσφαιρα θα μειωθούν σημαντικά. Οι επιστήμονες ισχυρίζονται ότι οι εκπομπές άνθρακα θα μειωθούν κατά 60% κατά την παραγωγή τσιμέντου με μειωμένη ποσότητα ασβεστίου.

Αυτή η εργασία των ειδικών αντιπροσωπεύει το τέλος πέντε ετών κοινής εργασίας ειδικών από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης και το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικής Έρευνας (CNRS), με επικεφαλής τον Ρόλαντ Πέλενγκ.

Οι ειδικοί υποστηρίζουν ότι η νέα φόρμουλα για την παραγωγή τσιμέντου, χάρη στην υψηλή αντοχή και την αντοχή της σε διάφορους τύπους μηχανικών βλαβών, θα μπορούσε να ενδιαφέρει εταιρείες φυσικού αερίου και πετρελαίου, όπου το τσιμέντο αποτρέπει διαρροές και διαρρήξεις από σωλήνες.

[ 1 ], [ 2 ]