ปัจจุบันเราใช้คอนกรีตมากกว่าเหล็ก ไม้ พลาสติก และอะลูมิเนียมรวมกัน เนื่องจากเป็นวัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในโลก จึงเป็นวัสดุที่มีการบริโภคมากเป็นอันดับสองรองจากน้ำ อย่างไรก็ตาม คอนกรีตมักถูกมองข้ามผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม อ่านต่อเพื่อทำความเข้าใจว่าทำไมการปล่อยคอนกรีตจึงเป็นปัญหา และสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์กำลังทำเพื่อบรรเทาปัญหานี้
คอนกรีตถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเป็นวัสดุก่อสร้างมานานหลายศตวรรษ ตั้งแต่โคลอสเซียมในกรุงโรมที่ใช้ทรายภูเขาไฟเป็นกาว ไปจนถึงบ้านที่อยู่อาศัยและตึกระฟ้าขนาดใหญ่ที่ใช้ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์เป็นส่วนประกอบหลักของคอนกรีตสมัยใหม่
คอนกรีตไม่ได้เป็นวัสดุที่เฉพาะเจาะจงมากนักเนื่องจากเป็นวัสดุประเภทหนึ่ง เป็นส่วนผสมของทราย กรวด หรือวัสดุอุดอื่นๆ กับกาว ซึ่งโดยปกติจะเป็นซีเมนต์หรือสารยึดเกาะอื่นๆ จากนั้นสามารถเสริมด้วยคานเหล็กหรือตาข่ายเพื่อให้มีความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่น ส่งผลให้โครงสร้างแข็งแรงและทนทาน
คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก และไม่ยากที่จะเข้าใจว่าทำไม คอนกรีตมีความทนทาน การบำรุงรักษาต่ำ และทนไฟและน้ำ มันสามารถปกป้องผู้คนจากลมและฝน และยังสามารถทนต่อสภาพอากาศที่รุนแรงมากยิ่งขึ้น ซึ่งเราสามารถเห็นได้ว่าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง
การสร้างอาคารจากคอนกรีตนั้นไม่ได้ราคาถูกเท่าไม้หรือเหล็ก อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงและความทนทานของคอนกรีตช่วยให้ค่าความแปรปรวนนี้ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป คอนกรีตยังมีความยืดหยุ่นในการเทลงในแผ่นคอนกรีตหรือแบบหล่อในลักษณะของเหลว เสริมด้วยเหล็ก แล้วบ่มให้แข็งตัวเป็นวัสดุแข็ง
การผลิตคอนกรีตมีส่วนรับผิดชอบประมาณ 8% ของ CO ทั่วโลก2 การปล่อยมลพิษซึ่งแตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับอุตสาหกรรมการบินที่ 2.8% และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมนั้นขยายไปไกลกว่านั้น
รอยเท้าที่ปล่อยออกมานี้ส่วนใหญ่มาจากการผลิตปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์ ซึ่งเป็นกาวหลักในคอนกรีต ปูนซีเมนต์ทำมาจากหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต) ที่ถูกขุดขึ้นมาด้วยความร้อนเกือบ 1500 องศาเซลเซียส ซึ่งทำให้เกิดปูนเม็ด (แคลเซียมออกไซด์ในรูปของปูนขาว) และ CO2. ปูนเม็ดนี้บดผสมกับน้ำและยิปซั่มเพื่อสร้างซีเมนต์
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของคอนกรีตสามารถขยายวงกว้างได้มากกว่าเพียงแค่ CO2 การปล่อยมลพิษ ปัญหาอย่างหนึ่งคือผลกระทบจากเกาะความร้อน นี่คือปรากฏการณ์ที่พื้นที่ในเมืองอุ่นกว่าพื้นที่โดยรอบอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากคอนกรีตและยางมะตอยมีความจุความร้อนสูงกว่ามาก และมีการสะท้อนแสงน้อยกว่าพื้นที่สีเขียว สิ่งนี้ทำให้ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในเมืองแย่ลง
นอกจากนี้ แนวคิดของคอนกรีต "ภูเขาน้ำแข็ง" ยังแสดงให้เห็นว่าคอนกรีตที่ยึดเกาะอยู่ในภูมิทัศน์ของเมืองและชานเมืองของเราอย่างไร โครงสร้างคอนกรีตที่ทนทานได้เปลี่ยนวิธีที่เราโต้ตอบกับธรรมชาติ เขื่อนซึ่งจะมีอายุการใช้งานยาวนานหลายทศวรรษจนถึงหลายศตวรรษ ถูกสร้างขึ้นเพื่อควบคุมแม่น้ำและทะเลสาบ และขัดขวางไม่ให้ระบบนิเวศน์เจริญรุ่งเรือง โครงสร้างพื้นฐานในเมือง เช่น ศูนย์การค้า อาคารสูง และที่จอดรถหลายชั้น ล้วนผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมหาศาลในกระบวนการก่อสร้าง และเก็บกักคาร์บอนในรูปแบบที่ไม่เปลี่ยนรูปแบบ ซึ่งยากต่อการแยกโครงสร้าง และยังยากต่อการกำจัดอย่างมีประสิทธิภาพ
การเปลี่ยนแปลงสามารถทำได้ทั้งวิธีการผลิตคอนกรีตและวิธีที่เราโต้ตอบกับมันในการสร้างพื้นที่ในเมือง จุดเริ่มต้น การใช้เทคโนโลยีล่าสุดสามารถเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิตเพื่อลดการสูญเสียพลังงานและสารตั้งต้น การให้ความสำคัญและเฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับปริมาณคอนกรีตที่ต้องใช้ในโครงการและใช้ให้น้อยลงหากเป็นไปได้ก็มีประสิทธิภาพเช่นกัน อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงกระบวนการที่มีอายุหลายสิบปีเพื่อเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนมากขึ้นสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในขณะที่คอนกรีตยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโดอาจพบวิธีทำให้ปริมาณคาร์บอนที่ปล่อยออกมาจากการผลิตคอนกรีตเป็นกลางด้วยหินปูนที่มาจากทางชีวภาพ สาหร่ายขนาดเล็กบางชนิดสามารถสร้างแคลเซียมคาร์บอเนตซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งจะดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการนี้ จากนั้นสามารถบดเป็นหินปูนและให้ความร้อนเพื่อทำปูนเม็ดสำหรับซีเมนต์ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นหากการผลิตปูนเม็ดเองลด CO2 เอาต์พุต เชื้อเพลิงทางเลือก เช่น ไฮโดรเจนหรือเชื้อเพลิงชีวภาพสามารถลดผลกระทบโดยตรงจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล
นอกจากนี้ วิศวกรจากเคมบริดจ์ยังได้คิดค้นวิธีการนำคอนกรีตเก่ากลับมาใช้ใหม่ซึ่งอาจนำไปฝังกลบ วิศวกรพบว่าซีเมนต์ที่ใช้แล้วมีสารเคมีคล้ายกับปูนขาวที่ใช้ในโรงงานรีไซเคิลเหล็ก กระบวนการนี้ใช้ซีเมนต์เก่าแทนปูนขาว ซึ่งหลังจากการรีไซเคิลเหล็กแล้ว จะก่อตัวเป็นตะกรันเกือบจะเหมือนกับปูนเม็ด สามารถนำไปใช้ทำซีเมนต์ใหม่ซ้ำแล้วซ้ำอีก มวลรวมนี้สามารถนำกลับมาใช้ใหม่จากคอนกรีตเก่า ทำให้มีเศษหินและทรายน้อยลงอย่างมาก และส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลงหากกระบวนการรีไซเคิลใช้พลังงานหมุนเวียน
กังวลเกี่ยวกับกระบวนการทางเคมีของคุณหรือไม่? เราอยู่ที่นี่เพื่อช่วย ที่ Chemwatch เรามีผู้เชี่ยวชาญที่หลากหลายครอบคลุมทั้งหมด การจัดการสารเคมี ตั้งแต่การจัดเก็บสารเคมีไปจนถึงการประเมินความเสี่ยง ไปจนถึงการทำแผนที่ความร้อน อีเลิร์นนิง และอื่นๆ ติดต่อเราวันนี้เพื่อรับข้อมูลเพิ่มเติมที่ sa***@ch*********.net.
แหล่งที่มา:
