Дослідники з Норвезького університету науки і технологій (NTNU) та Токійського університету розробили прототип будівельного матеріалу, який уперше дозволяє ефективно використовувати пустельний пісок у бетоні.
Новий матеріал, названий «ботанічним піщаним бетоном», поєднує дрібнозернистий пустельний пісок із рослинними добавками та мікрочастинками деревини, які з’єднуються за допомогою тепла та тиску, без класичного цементного зв’язування. Це принципово новий підхід для галузі, яка щороку виробляє понад 4 мільярди тонн цементу і генерує близько 8 % глобальних викидів CO2.
Будівельна індустрія традиційно залежить від річкового піску та подрібненого каменю, ресурси яких стрімко виснажуються, спричиняючи ерозію річок і втрату екосистем. Водночас пустельний пісок, попри його надлишок, вважався непридатним через надто гладку та дрібну форму зерен, що не дозволяє їм ефективно зчіплюватися в бетоні.
Команда перевірила альтернативний шлях виробництва, який не покладається на цемент. За словами аспіранта NTNU Рена Вея, «проблема пустельного піску полягає в тому, що його зерна настільки дрібні, що бетон не стає достатньо твердим для будівельних проєктів». Щоб подолати це обмеження, дослідники пресували пісок разом із рослинними добавками та деревною тирсою, точно контролюючи температуру, тиск і час обробки.
Експерименти, проведені в лабораторіях Університету Токіо, показали, що за правильних умов можна отримати щільний і твердий матеріал, придатний для практичного використання. Команда також порівнювала пустельний пісок з іншими дрібними заповнювачами, аналізуючи, як різні параметри впливають на міцність і щільність.
Наразі ботанічний піщаний бетон придатний для неструктурних застосувань, зокрема бруківки, доріжок і малих архітектурних елементів. Водночас дослідники наголошують, що матеріал ще не готовий до великомасштабного будівництва або експлуатації в суворих кліматичних умовах, і потребує додаткових випробувань на довговічність.
Окремо підкреслюється екологічний аспект: пустельний пісок доцільно використовувати локально, щоб уникнути викидів, пов’язаних із транспортуванням важких матеріалів. У перспективі це може значно зменшити потребу у видобутку річкового піску та гірських порід.
Дослідження, опубліковане в журналі Journal of Building Engineering, демонструє, що пустельний пісок із проблемного ресурсу може перетворитися на частину рішення для більш стійкого та екологічного будівництва.