Днес използваме повече бетон, отколкото стомана, дърво, пластмаса и алуминий взети заедно. Като най-популярният изкуствен материал на Земята, той е второто най-консумирано вещество след водата – обаче въздействието на бетона върху околната среда често се пренебрегва. Прочетете, за да разберете защо емисиите от бетона са толкова проблематични и какво правят учените, за да смекчат това.
Бетонът е бил широко използван като строителен материал от векове, от Колизеума в Рим, използващ вулканичен пясък като лепило, до жилищни къщи и гигантски небостъргачи, които използват портланд цимент като ключов компонент на съвременния бетон.
Бетонът не е толкова специфичен материал, колкото е клас материали. Това е комбинация от пясък, чакъл или друг пълнителен материал с лепило - обикновено цимент или друг свързващ агент. След това това може да бъде подсилено със стоманени греди или мрежа, за да се осигури якост на опън и гъвкавост, което води до здрава и издръжлива структура.
Бетонът е най-широко използваният строителен материал в света и не е трудно да се разбере защо. Бетонът е издръжлив, не изисква поддръжка и е устойчив на огън и вода. Той може да предпази хората от вятър и дъжд и може да издържи на дори по-екстремни метеорологични условия - които можем да видим, че нарастват драстично, тъй като климатът продължава да се променя.
Изграждането на сгради от бетон не е толкова евтино, колкото дърво или стомана, но чистата здравина и издръжливост на бетона позволява тази вариация да се изравни с времето. Бетонът също има гъвкавостта да се излива в плочи или форми като течност, подсилена със стомана и след това да се втвърдява, за да се втвърди в твърд като скала материал.
Производството на бетон е отговорно за около 8% от световния CO2 емисии – голяма разлика спрямо 2.8% на авиационната индустрия – и въздействието му върху околната среда се простира далеч отвъд.
Този емисионен отпечатък идва основно от производството на портландцимент, основното лепило в бетона. Циментът се произвежда от добит варовик (калциев карбонат), нагрят до почти 1500 градуса по Целзий, който произвежда клинкер (калциев оксид, форма на вар) и CO2. Този клинкер се смила и смесва с вода и гипс, за да се получи цимент.
Въздействието на бетона върху околната среда може да бъде разширено дори повече от просто CO2 емисии. Един такъв проблем е ефектът на топлинния остров. Това е феноменът, при който градските пространства са значително по-топли от околните райони, поради това, че бетонът и асфалтът имат много по-висок топлинен капацитет и по-ниска отразяваща способност от зеленината. Това влоши ефектите от изменението на климата в градовете.
Освен това концепцията за бетонни „айсберги“ показва колко вкоренен бетон е в нашия градски и крайградски пейзаж. Устойчивите бетонни конструкции промениха начина, по който взаимодействаме с природата. Язовирите, които ще просъществуват от десетилетия до векове, се издигат, за да контролират реките и езерата и могат да попречат на екологичните системи да процъфтяват. Градската инфраструктура като търговски центрове, високи сгради и многоетажни паркинги произвежда огромни количества въглероден диоксид в строителния процес и съхранява въглерода по неизменен начин, който е труден за деконструиране и още по-труден за ефективно изхвърляне.
Промени могат да бъдат направени както в начина на производство на бетона, така и в начина, по който взаимодействаме с него при изграждането на градски пространства. Като отправна точка, използването на най-новите технологии може да оптимизира производствения процес, за да сведе до минимум загубата на енергия и реагенти. Да бъдеш критичен и специфичен по отношение на количеството бетон, необходимо за даден проект и да използваш по-малко, когато е възможно, също е много ефективно. Въпреки това, промяната на десетилетни процеси за по-устойчиви алтернативи също може да се окаже полезна, когато бетонът все още е най-добрият вариант.
Изследователи от Университета на Колорадо може да са намерили начин да неутрализират отделянето на въглерод при производството на бетон с варовик от биологичен произход. Някои видове микроводорасли могат да създават калциев карбонат като продукт на фотосинтезата, която абсорбира въглероден диоксид в процеса. След това може да се смила като варовик и да се нагрее, за да се получи клинкер за цимент. Това обаче може да стане още по-ефективно, ако самото производство на клинкер намали своя CO2 изход. Алтернативните горива като водород или биогорива могат да намалят прякото въздействие от изгарянето на изкопаеми горива.
Освен това инженери от Кеймбридж са разработили метод, който преработва стар бетон, който иначе би отишъл на депото. Инженерите установиха, че използваният цимент е химически много подобен на варовия флюс, използван в заводите за рециклиране на стомана. Процесът използва стар цимент вместо варов флюс, който след рециклиране на стоманата образува шлака, почти идентична с клинкера. След това може да се използва за направата на нов цимент отново и отново. Инертният материал може също да се използва повторно от стар бетон, което позволява значително по-малко отпадъци от камъни и пясък и по-малко въздействие върху околната среда, ако процесът на рециклиране се захранва от възобновяема енергия.
Загрижени за вашите химически процеси? Ние сме тук, за да помогнем. При Chemwatch имаме набор от експерти, обхващащи всички химическо управление области, от съхранение на химикали до оценка на риска до топлинно картографиране, електронно обучение и др. Свържете се с нас днес, за да научите повече на sa***@ch********.net.
Източници:
