Бетон — один з найбільш часто використовуваних матеріалів у світі, і, на жаль, його виробництво є основним джерелом двоокису вуглецю в атмосфері. Інженери з Університету Пердью розробили новий рецепт цементу, який може поглинати CO2 у два рази швидше, ніж зазвичай.

На виробництво бетону припадає понад 8% світових викидів вуглекислого газу. З кожним роком попит на нього зростає, а тому дослідники вивчають способи зробити бетон більш екологічно чистим. Деякі кроки включають зміну рецепту для зменшення або заміни сполучної речовини, яка викликає хімічну реакцію з виділенням CO2. Деякі альтернативи навіть включають вловлювання СО2 з інших джерел і його використання в суміші.

Але є й інший напрямок дослідження, який дає самому матеріалу більш активну роль. Після укладання бетон природним чином поглинає CO2 з атмосфери протягом свого терміну служби. Цього недостатньо для повної протидії викидам, що виділяються під час його виробництва, але це, принаймні, допомагає зменшити екологічний слід. Деякі дослідження знайшли способи збільшити це поглинання, щоб зробити бетон ще більш екологічним — а команда вчених з Університету Пердью втілила ідею в життя.

“Ми не можемо чекати десятиліття, поки бетон поглине вуглекислий газ, що утворюється в процесі його виробництва”, — говорить Міріан Велай-Лізанкос, провідний автор дослідження. “Моя команда змушує сам бетон поглинати вуглекислий газ швидше і у великих обсягах. Ми не намагаємося змінити спосіб використання бетону; це просто зробить корисну роботу для нас”.

Секретний інгредієнт — діоксид титану. Змішуючи невеликі порції цього матеріалу з цементним тістом, команда виявила, що він зменшив розмір молекул гідроксиду кальцію, що зробило бетон більш ефективним при поглинанні діоксиду вуглецю.

Вчені перевірили абсорбцію бетону, помістивши зразки в камеру, заповнену високою концентрацією CO2, на 24 години, потім проаналізувала зміни їх маси з плином часу і виконали тривимірне рентгенівське сканування структури пор. Вони виявили, що діоксид титану може майже вдвічі збільшити швидкість поглинання CO2 бетоном.

Однак, справа була не лише в додаванні більшої кількості діоксиду титану і ще більшому посиленні ефекту. Команда з’ясувала, що він працював до певного відсотка, перш ніж ефективність починала падати. Цей відсоток залежить від співвідношення води і порошку, а також і віку цементу. Дослідники планують продовжувати вивчати новий рецепт цементу, сподіваючись зробити його більш стійким і довговічним.

Джерело