Збагачення бетону біологічним вугіллям може зменшити екологічний слід цементу та підвищити довговічність будівельних конструкцій.
Команда дослідників з Університету Саскачевану вивчає можливість заміни частини цементу в бетоні біопаливом — матеріалом, який утворюється при термічній переробці біомаси з низьким вмістом кисню. Це дозволяє не лише зменшити потребу в цементі, але й утримувати вуглець, зафіксований у рослинних відходах. “Ми використовуємо неїстівні компоненти, такі як солома льону або пшениці”, — пояснює аспірант Раві Патель.
Виробництво цементу є однією з головних причин викидів парникових газів, і на нього припадає до 10% глобальних ПГ. Тому вчені шукають способи зробити будівельні матеріали більш екологічно сталими. Біовугілля (біочар) є перспективним варіантом: воно здатне покращити властивості бетону і водночас зменшити негативний вплив на довкілля. Це особливо актуально для країн з активною інфраструктурною діяльністю, таких як Канада, де “рік поділений лише на два сезони: зиму та будівництво”.
У ході дослідження було випробувано різні пропорції біопалива в бетонній суміші. Вчені перевіряли її стійкість до навантажень, зношування та пористість, а також вивчали мікроструктуру зразків за допомогою синхротронного випромінювання в Канадському джерелі світла. Результати показали, що біобетон не лише зберігає міцність, але й має кращі характеристики, ніж звичайний бетон з вищим вмістом цементу.
Наступним етапом буде вивчення довгострокової ефективності. “Нам потрібно зрозуміти, як саме біологічне вугілля допомагає поліпшити властивості міцності в довгостроковій перспективі”, — зазначає Патель. Адже більшість будівель розраховані на експлуатацію протягом 50–70 років, тому короткострокові результати є лише першим кроком.
Проект має потенціал стати проривом у будівельній галузі, адже він поєднує екологічну відповідальність із технічною ефективністю. Замість того щоб утилізувати рослинні залишки, їх можна перетворити на ресурс, що зміцнює бетон. Це сприяє циркулярній економіці, зменшує кількість відходів і покращує екологічний баланс міст.
“Як дослідники, ми хочемо зробити щось корисне для нашого суспільства, нашого довкілля”, — підкреслює Патель. Отримані результати дають підстави для оптимізму та подальших досліджень, що наближають будівельну індустрію до вуглецево нейтрального майбутнього.