Ученые из университета Саскачевана (Канада) совершили важное открытие: они выяснили, что добавление биоугля в цементную смесь может сделать бетон не только более прочным и долговечным, но и значительно уменьшить его негативное воздействие на окружающую среду.
Проблема, которая давно волнует экологов и небезразличных людей — производство цемента сильно загрязняет планету. Все из-за выбросов в атмосферу огромного количества углекислого газа, который вызывает парниковый эффект. Поэтому ученые и начали исследовать потенциал использования биоугля в качестве частичной замены цемента.
Биоуголь — это углеродистый мелкодисперсный материал, получаемый путем термического разложения биомассы (например, непищевых сельскохозяйственных отходов) в условиях ограниченного доступа кислорода. Его применение в цементных композитах обладает двойным экологическим преимуществом:
- Снижение потребления цемента. Частичная замена цемента биоуглем напрямую уменьшает объемы производства, тем самым сокращая связанные с ним выбросы CO₂.
- Секвестрация углерода. Биоуголь «запирает» в себе углерод, который растения поглотили из воздуха, и не дает ему вернуться в атмосферу.
Методология исследования включала приготовление и тестирование образцов бетона с различными пропорциями биоугля. Первоначальные испытания были направлены на оценку механических свойств и сопротивления износу. Последующий микроструктурный анализ, выполненный с использованием синхротронного излучения в Канадском центре синхротронного излучения, выявил, что образцы с добавлением биоугля демонстрируют повышенную прочность и сниженную пористость по сравнению с контрольными образцами с высоким содержанием цемента. Эти результаты указывают на потенциальные механизмы улучшения, такие как уплотнение матричной структуры и возможное участие биоугля в пуццоланических реакциях.
Теперь ученым предстоит выяснить, будет ли этот бетон таким же прочным через год или два, ведь постройки стоят десятилетиями. Но уже сейчас понятно, что это открытие может сделать строительство гораздо более «зеленым» и помочь в борьбе с изменением климата.
Ранее Наука Mail рассказала, что в Перми научились одновременно очищать воду и получать удобрения.
