Овај чланак иза сцене пружен је ЛивеСциенце-у у сарадњи са Националном фондацијом за науку.
Ако желите да скувате неки еколошки прихватљив цемент, само помешајте две шоље гранулираног баштенског кречњака, једну шољу млевене гранулиране шљаке из високе пећи и три кашике соде пепела (тј. Натријум карбоната). Резултат је снажна, одржива и економична алтернатива обичном портланд цементу (ОПЦ), лидеру у индустрији цемента. Истраживачи из групе Мицхел Барсоум на Универзитету Дрекел припремају ову наизглед нову технологију у последњих неколико година, али њено порекло сеже много даље него што неко може да схвати.
Заправо до Египатских великих пирамида. Барсоумова група је спровела истраживање за које се чинило да доказује да су неки од камења на пирамидама одбачени помоћу раног облика цемента, уместо да су исклесани из кречњака. Ако су неки од материјала који се користе за изградњу пирамида заиста били одливени и трају 4.500 година, зашто их не бисте користили у данашњем грађевинском материјалу, питао се?
"ОПЦ је одговоран за 5 до 8 процената светске ЦО и троши огромну количину енергије", каже Алек Мосесон, колега који сада преузима водећу улогу у довођењу Барсоумове алтернативе на тржиште.
Састојци цемента Греенстоне
Разлика између "Греенстоне" цемента који је створио Дрекел и обичног портланд цемента лежи у кориштеним састојцима и методама. Греенстоне је алкално активирани цемент (ААЦ) који не захтева грејање када се направи. Уместо тога, ААЦ се ослања на рециклиране састојке који су лако доступни - углавном индустријски отпад који су већ загрејани. Ту се убрајају летећи пепео, чађ из димњака које се узимају из електрана на угаљ и шљака, што је нуспродукт процеса који гвожђе руду претвара у гвожђе.
Као резултат тога, Греенстонеов утицај на животну средину је драматично другачији од ОПЦ-а, показује 97 процената мање потрошње енергије и такође производи ЦО2. Уз то, спремна доступност сировина доноси трошкове израде од 75 УСД по тони до приближно 50 УСД по тони. Уз очекиване карбонске кредите, Греенстоне доноси додатних 5-20 УСД по тони погодности.
Али како се упоређује са ОПЦ-ом по перформансама? "Наши резултати и литература потврђују да је бољи или бољи од ОПЦ-а", каже Барсоум. Група је близу гледања тестова проласка индустрије цемента који постављају мерила снаге, подешеног времена и стабилности волумена.
Као што је важно, каже Мосесон, „Увек смо радили на цементу који делује у стварном свету, а не само у лабораторији. То значи стабилност полица, обрадивост, очвршћавање на собној температури, лак транспорт и још више. “
Мосесон је истражио такву стварну примјену док је био на ИИТ Бомбају у Мумбаију, спроводећи истраживања за своју дисертацију. Сарађивао је са локалним истраживачима како би развио ААЦ који је испуњавао стандарде предвиђене у Индији за цемент и истражио је како производња Греенстона може оснажити људе који живе у сиромаштву. Данас велики произвођач цемента тренутно разматра три производа израђена од локалних материјала, користећи локалне алате и радну снагу.
Група је преузела Греенстоне и основала компанију, Греенстоне Тецхнологиес, Инц. Почели су објављивати научне резултате о својим налазима 2009. године и публикацију из новембра 2011. године у Цементни и бетонски композити разговарали о практичном потенцијалу зеленог цемента Дрекел. Истраживачи тренутно разговарају са инвеститорима и могућим партнерима. Уз тврдњу да ће имати користи од смањених трошкова, смањеног загађења и побољшаних перформанси, да ли постоје препреке за стављање Дрекел цемента на тржиште? „Изазови да се ово избаци на тржиште укључују варијације међу сировинама и време потребно за валидацију новог материјала“, каже Мосесон. „Иако нам истраживање омогућава да надокнадимо варијације, било би од помоћи ако прерађивачи мисле на пепео и шљаку као нуспроизводе уместо споредних производа како би се стандардизовали ови материјали за употребу у цементу.
„Такође морамо савладати моћне тржишне снаге. ОПЦ је глобално тржиште у износу од 300 милијарди долара, а тешко је убедити градитеље и индустрије да користе нешто друго. Уверивање људи да ће наш цемент трајати онолико дуго колико је ОПЦ новији такође је изазов. “ Поред тога, њихов производ не може се патентирати због великог броја претходних знања - или претходног знања везаног за технологију - још од 1950-их, што понекад представља одвраћање за инвеститоре. Упркос овим препрекама, интересовање за њихов рад расте.
Занимљиво је да ААЦ није потпуно нов. 1950-их и 1960-их, облик ААЦ-а успешно се користио у неким зградама бившег Совјетског Савеза. Поред великих пирамида у Египту, велика инспирација за ово истраживање потекла је из старог Рима. „Све што су Римљани изградили било је од сличних састојака,“ каже Мосесон. „Иако током 2000 година нећемо знати да ли наши имају дуговјечност римских зграда, то нам даје представу о постојаној снази ове ствари.“
Напомена уредника: Истраживачи приказани у чланцима иза сцене подржали су Национална фондација за науку, савезна агенција задужена за финансирање основних истраживања и образовања из свих области науке и инжењерства. Сва мишљења, налази и закључци или препоруке изнети у овом материјалу су мишљења аутора и не одражавају нужно ставове Националне научне фондације. Погледајте Архива иза сцена.
