O jakich dokładnie wartościach mówimy? Wystarczy wspomnieć, iż lotnictwo odpowiada za około 2,5 procent globalnych emisji, podczas gdy przemysł związany z wykorzystaniem cementu – za mniej więcej 8 procent. O ile jednak starania mające na celu ograniczenie emisji związanych z transportem powietrznych trwają od lat, tak podobne wysiłki w kontekście budownictwa to wciąż raczkująca kwestia. Przełomowy w tej sprawie może się okazać bezemisyjny… cement.
Czytaj też: Chiny na ustach całego świata. Doprawią fotowoltaikę chemikaliami
Projekt ten jest realizowany z udziałem przedstawicieli Washington State University, którzy przekonują, że stworzony przez nich beton jest w stanie pochłonąć więcej dwutlenku węgla, aniżeli powstaje tego gazu w czasie produkcji cementu. Magicznym składnikiem użytym w tej mieszance okazuje się biowęgiel, będący pozostałością po pirolizie biomasy.
Członkowie zespołu badawczego ze Stanów Zjednoczonych postanowili zastąpić ⅓ cementu tym właśnie biowęglem. Ten ostatni można wytwarzać między innymi z odpadów rolniczych i leśnych, dlatego nie powinno być problemu z dostępem do surowca wykorzystywanego w procesie produkcyjnym.
Cement powstały z wykorzystaniem biowęgla może pochłaniać dwutlenek węgla znajdujący się w atmosferze
Jak wyjaśniają autorzy publikacji, którą zamieszczono w Materials Letters, najbardziej problematyczne w kontekście powstawania emisji są wysokotemperaturowe reakcje chemiczne. W efekcie wyprodukowanie każdej tony cementu powoduje uwolnienie około 0,9 tony dwutlenku. To ogromna ilość, szczególnie, jeśli wziąć pod uwagę skalę wykorzystania tego budulca w codziennym życiu. Budynki, drogi czy mosty są na każdym kroku i przyczyniają się do wzrostu emisji, które z kolei przekładają się na deregulację warunków klimatycznych panujących na Ziemi.
Co ciekawe, to nie pierwsza próba wykorzystania biowęgla w formie domieszki. Wcześniejsze wysiłki nie przynosiły jednak pożądanych efektów, między innymi ze względu na zauważalnie obniżoną wytrzymałość takiego betonu. Tym razem badacze postanowili więc zastosować pewien trik: polewali biowęgiel ściekami powstałymi podczas produkcji betonu. Takie płyny są wysoce alkaliczne i zawierają wapń, a dodatkowo wsiąkają w porowaty biowęgiel i wywołują reakcje chemiczne z dwutlenkiem węgla znajdującym się w powietrzu. W ten sposób powstaje węglan wapnia, który nie tylko wzmacnia biowęgiel, ale dodatkowo wspiera jego wiązanie z cementem.
Czytaj też: Ten materiał przyszłości bakteriom się nie kłania. Zawdzięcza to wyjątkowej konstrukcji
Biowęgiel jest w stanie pochłonąć z atmosfery dwutlenek węgla w stosunku odpowiadającym nawet 23 procent swojej własnej wagi. Poza tym, dzięki wykorzystaniu tego biowęgla w mieszance cementowej użyty zostaje materiał o obniżonej zawartości węgla. Jakby korzyści było mało, to biowęgiel powstaje z biomasy, która w innych okolicznościach byłaby składowana i marnowana, emitując przy okazji metan, będący jeszcze silniejszym gazem cieplarnianym niż dwutlenek węgla.
