„Az építőipar hatalmas mennyiségű CO 2 -kibocsátást bocsát ki ” – mondja Simone Balzer Le, a SINTEF kutatója, aki egy interdiszciplináris kutatócsoport tagja, amely jelenleg a BioZEment nevű biológiai cement fejlesztését végzi. „A cement előállítása, amely kötőanyag a betonban, önmagában az üvegházhatású gázok globális kibocsátásának több mint öt százalékát teszi ki.”

Nincs károsanyag-kibocsátás – nincs melegedés

[epcl_custom_ads id=”2″]

A hagyományos cementgyártás során a mészkövet 1450 fokos hőmérsékletre melegítik. A folyamatot kalcinálásnak hívják, és óriási mennyiségű üvegházhatásúgáz-kibocsátást eredményez CO 2 formájában .

„Jelenleg sokféleképpen lehet csökkenteni ezeket a mennyiségeket” – mondja Balzer Le. „Lehetőségeink között szerepel a CO 2 gáz megkötése, a cement részleges helyettesítése egy másik kötőanyaggal vagy a cement fűtés nélküli előállításának megtalálása. Ezt a megközelítést alkalmazzuk a BioZEment fejlesztésében” – mondja.

Ha a kutatóknak sikerül elősegíteni ezt az utolsó megközelítést, akkor az hatalmas hatással lehet az építőipar által termelt üvegházhatásúgáz-kibocsátás mennyiségének csökkentésére.

„Becsléseink azt mutatják, hogy ennek az anyagnak a felhasználása akár 80 százalékkal is csökkentheti a globális emissziót a hagyományos cementhez képest, bár a BioZEment a jelenlegi formájában nem használható fel minden épületgépészeti alkalmazásban. Ugyanakkor hozzájárulhat az építőipar kollektív erőfeszítéseihez. a CO 2 -kibocsátás csökkentése érdekében.

Fűtés helyett baktériumok

A folyamat az őrölt mészkő részecskék és a homok hagyományos módon történő keverésével indul. De a mészkő felmelegítése helyett specifikus baktériumokat adnak hozzá, amelyeket a kutatók egy mészkőbánya közelében fedeztek fel a norvégiai Verdalban.

„A baktériumok szerves savakat , köztük tejsavat és ecetsavat termelnek ” – mondja Balzer Le. „Ezek segítenek csökkenteni a keverék pH-értékét, és így részben feloldják a mészkövet, felszabadítva a kalciumionokat és a karbonátot.”

„A második lépés magában foglalja a homok összekeverését egy baktérium egy másik formájával egy penészben, és ennek etetését a részben oldott mészkő és karbamid elkészített keverékével. Ezek a baktériumok enzimet termelnek, amely megosztja a karbamidot, ami a pH ismét növekedését okozza. Ilyen körülmények között a kalcium kalcium-karbonát-kristályokkal együtt képződik , és ezek a kristályok működnek kötőanyagként a baktériumalapú betonban „- magyarázza.

Száradás után az öntőformában lévő anyag szilárdvá válik. Lényegében ez a módszer a jól ismert biogeokémiai folyamat kiterjesztése, amelyet mikrobiológiailag indukált kalcit-kicsapásnak (MICP) neveznek. A kalcium-karbonát kicsapódik a természetes ásványi anyagok és a baktériumok anyagcseréje közötti kölcsönhatás eredményeként. A MICP-t többek között az amerikai bioMASON cég használja fel az altalajok gyártására és stabilizálására.

„Megközelítésünk előnye, hogy mind a kalcium, mind a karbonát a mészkőből származik, ami lehetővé teszi számunkra, hogy csökkentse a karbamid felhasználását egy másik általánosan alkalmazott MICP formához képest, amely kizárólag karbamidból nyeri karbonátját” – mondja Balzer Le.

A kutatók ennek a technológiának számos különféle módját kutatták. A legegyszerűbb megközelítés nagy valószínűséggel a baktérium alapú téglák gyártása lesz, amelynek elkészítése valószínűleg csak tíz százalékkal kerül többe, mint a szokásos tégláké.

„A tégla gyártása lehetővé teszi számunkra a folyamat fejlesztését, de megvizsgáljuk az anyag kereskedelmi felhasználását is, amely csökkenti a gyártási költségeket” – mondja Balzer Le. „A legreálisabb forgatókönyv kereskedelmi forgalomban gyártott téglák készítése lesz, amelyeket közvetlenül a gyárból szállíthatnak egy építkezésre” – mondja.

Praktikus és újrahasznosítható

Még korai megmondani, hogy ez a biológiai cement hogyan fog teljesíteni a minőség szempontjából.

„Nem lesz olyan erős, mint a hagyományos betonok, de vannak olyan alkalmazások, ahol anyagi szilárdsága valószínűleg több lesz, mint megfelelő” – mondja Balzer Le, hozzátéve, hogy a BioZEment betonok megerősítésére számos lehetséges módszer létezik. Ezek magukban foglalják a különféle típusú megerősítéseket, amelyek alumínium vagy cellulóz szálak felhasználásával készülnek, és mindkettő gyakorlati alkalmazhatóságot nyújt számos alkalmazáshoz.

A kutatók felismerik a BioZEment újrahasznosításának lehetőségét is.

„Ez kevesebb nyersanyag felhasználást eredményez, ami számunkra ez egy nagyon izgalmas kutatási terület” – mondja Balzer Le.