Inginerii au descoperit cum să stocheze CO2 în beton fără a-i compromite rezistența

Prin utilizarea unei soluții pe bază de apă carbogazoasă, în timpul procesului de fabricare a betonului, o echipă de ingineri condusă de Universitatea Northwestern a descoperit o nouă modalitate de stocare a dioxidului de carbon (CO2) în materialul de construcție omniprezent.

Noul proces nu numai că ar putea contribui la sechestrarea CO2 din atmosfera în continuă încălzire, dar ar putea produce și beton cu o rezistență și durabilitate fără compromisuri.

În experimentele de laborator, procesul a atins o eficiență de sechestrare a CO2 de până la 45%, ceea ce înseamnă că aproape jumătate din CO2 injectat în timpul fabricării betonului a fost captat și stocat. Cercetătorii speră că noul lor proces ar putea contribui la compensarea emisiilor de CO2 din industriile cimentului și betonului, care sunt responsabile pentru 8% din emisiile globale de gaze cu efect de seră.

Studiul a fost publicat în Communications Materials.

„Industriile cimentului și betonului contribuie semnificativ la emisiile de CO2 cauzate de om”, a declarat Alessandro Rotta Loria de la Northwestern, care a condus studiul.

Betonul este unul dintre cele mai consumate materiale din lume

„Încercăm să dezvoltăm abordări care să reducă emisiile de CO2 asociate acestor industrii și, în cele din urmă, ar putea transforma cimentul și betonul în puțuri de carbon masive. Nu am ajuns încă acolo, dar acum avem o nouă metodă de a reutiliza o parte din CO2 emis ca urmare a fabricării betonului în același material.”

„În plus, această abordare de accelerare și accentuare a carbonării materialelor pe bază de ciment oferă o oportunitate de a concepe noi produse pe bază de clincher în care CO2 devine un ingredient cheie”, a declarat coautorul studiului, Davide Zampini, vicepreședinte al departamentului global de cercetare și dezvoltare la CEMEX.

Pentru a produce betonul în forma sa cea mai simplă, muncitorii combină apă, agregate fine (precum nisipul), agregate grosiere (precum pietrișul) și ciment, care leagă toate ingredientele. Încă din anii 1970, cercetătorii au explorat diverse modalități de stocare a CO2 în interiorul betonului.

Procesele de stocare a CO2 se încadrează în una dintre cele două categorii: carbonatarea betonului întărit sau carbonatarea betonului proaspăt.

Betonul carbonat rivalizează cu durabilitatea betonului obișnuit

În abordarea întărită, blocurile solide de beton sunt plasate în camere în care se injectează gaz CO2 la presiuni ridicate. În versiunea proaspătă, lucrătorii injectează gaz CO2 în amestecul de apă, ciment și agregate în timp ce betonul este produsâ, scrie EurekAlert.

În ambele abordări, o parte din CO2 injectat reacționează cu cimentul pentru a se transforma în cristale solide de carbonat de calciu. Cu toate acestea, ambele tehnici au limitări importante. Acestea sunt împiedicate de eficiența scăzută a captării CO2 și de consumul ridicat de energie. Chiar mai rău: betonul rezultat este adesea slăbit, ceea ce împiedică aplicabilitatea sa.

În noua abordare a Northwestern, cercetătorii au valorificat procesul de carbonatare a betonului proaspăt. Dar, în loc să injecteze CO2 în timp ce amestecă toate ingredientele, ei au injectat mai întâi gaz CO2 în apa amestecată cu o cantitate mică de pulbere de ciment. După amestecarea acestei suspensii carbogazoase cu restul cimentului și agregatelor, ei au obținut un beton care a absorbit efectiv CO2 în timpul fabricării sale.

„Rezultatul este un produs de beton cu o concentrație semnificativă de minerale de carbonat de calciu în comparație cu situația în care CO2 este injectat în amestecul de beton proaspăt”, a declarat Rotta Loria, cercetător principal al studiului.

După analizarea betonului carbonat, s-a constatat că rezistența acestuia rivaliza cu durabilitatea betonului obișnuit.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Ingredientul adăugat în beton care ar putea aduce beneficii pentru sănătate și mediu

Casele viitorului ar putea fi făcute din beton care stochează electricitate

Betonul care se încălzește singur va putea topi zăpada fără sare

Betonul care „aspiră” poluarea din jur ar putea fi eroul neașteptat al calității aerului