May Problema sa Carbon ang Concrete.

20/07/2022

Gumagamit kami ng mas maraming kongkreto ngayon kaysa sa pinagsamang bakal, kahoy, plastik, at aluminyo. Bilang ang pinakasikat na materyal na gawa ng tao sa Earth, ito ang pangalawa sa pinakamaraming natupok na substance pagkatapos ng tubig—gayunpaman, ang mga epekto sa kapaligiran ng kongkreto ay madalas na hindi napapansin. Magbasa pa upang maunawaan kung bakit napakaproblema ng mga emisyon ng kongkreto at kung ano ang ginagawa ng mga siyentipiko upang mapagaan ito. 

Ano ang kongkreto?

Ang kongkreto ay malawakang ginagamit bilang isang materyales sa pagtatayo sa loob ng maraming siglo, mula sa Colosseum sa Roma na gumagamit ng buhangin ng bulkan bilang pandikit, hanggang sa mga bahay na tirahan at mga behemoth na skyscraper na gumagamit ng semento ng Portland bilang pangunahing bahagi ng modernong konkreto.

Ang semento ng Portland, ang pinakakaraniwang pandikit na ginagamit sa kongkreto, grawt, at mortar, ay naimbento noong 1824.
Ang semento ng Portland, ang pinakakaraniwang pandikit na ginagamit sa kongkreto, grawt, at mortar, ay naimbento noong 1824.

Ang kongkreto ay hindi masyadong isang partikular na materyal dahil ito ay isang klase ng mga materyales. Ito ay ang kumbinasyon ng buhangin, graba, o iba pang materyal na tagapuno na may pandikit—karaniwan ay semento o ibang binding agent. Pagkatapos ay maaari itong palakasin ng mga steel beam o mesh upang magbigay ng tensile strength at flexibility, na nagreresulta sa isang matatag at matibay na istraktura.

Bakit ito sikat?

Ang kongkreto ang pinakamalawak na ginagamit na materyales sa gusali sa mundo, at hindi mahirap makita kung bakit. Ang kongkreto ay matibay, mababa ang pagpapanatili, at parehong lumalaban sa sunog at tubig. Maaari nitong protektahan ang mga tao mula sa hangin at ulan, at maaari itong makatiis laban sa mas matinding lagay ng panahon—na nakikita nating tumataas nang husto habang patuloy na nagbabago ang klima. 

Ang pagtatayo ng mga gusali mula sa kongkreto ay hindi kasing mura ng kahoy o bakal, gayunpaman ang napakalakas at tibay ng kongkreto ay nagbibigay-daan sa pagkakaiba-iba na ito sa paglipas ng panahon. Ang kongkreto ay mayroon ding kakayahang umangkop na ibuhos sa mga slab o molds bilang isang likido, pinalakas ng bakal, at pagkatapos ay pinagaling upang ilagay sa isang materyal na solidong bato. 

Ang carbon footprint ng kongkreto

Ang pagmamanupaktura ng konkreto ay responsable para sa humigit-kumulang 8% ng pandaigdigang CO2 mga emisyon—isang malaking pagkakaiba sa 2.8% ng industriya ng abyasyon—at ang epekto nito sa kapaligiran ay higit pa.

Humigit-kumulang 600 kilo ng carbon dioxide ang inilalabas para sa bawat tonelada ng semento na ginawa.
Humigit-kumulang 600 kilo ng carbon dioxide ang inilalabas para sa bawat tonelada ng semento na ginawa.

Ang emission footprint na ito ay pangunahing nagmumula sa paggawa ng Portland cement, ang pangunahing pandikit sa kongkreto. Ang semento ay ginawa mula sa quarried limestone (calcium carbonate) na pinainit hanggang halos 1500 degrees Celsius, na gumagawa ng klinker (calcium oxide, isang anyo ng lime) at CO2. Ang klinker na ito ay dinidikdik at hinaluan ng tubig at dyipsum upang makalikha ng semento. 

Ang epekto sa kapaligiran ng kongkreto ay maaaring palawakin pa kaysa sa simpleng CO2 mga emisyon. Ang isa sa mga isyu ay ang epekto ng heat island. Ito ang kababalaghan kung saan ang mga urban space ay makabuluhang mas mainit kaysa sa mga nakapaligid na lugar dahil sa kongkreto at aspalto na may mas mataas na kapasidad ng init at mas mababang reflectivity kaysa sa halaman. Pinalala nito ang mga epekto ng pagbabago ng klima sa mga lungsod.

Bukod pa rito, ang konsepto ng mga kongkretong "iceberg" ay nagpapakita kung gaano nakabaon ang kongkreto sa ating urban at suburban landscape. Ang matatag na mga konkretong konstruksyon ay nagbago kung paano tayo nakikipag-ugnayan sa kalikasan. Ang mga dam, na tatagal ng mga dekada hanggang siglo, ay itinayo upang kontrolin ang mga ilog at lawa, at maaaring pigilan ang mga sistemang ekolohikal na umunlad. Ang mga imprastraktura sa lunsod tulad ng mga shopping center, matataas na gusali, at mga multi-level na carpark ay lahat ay gumagawa ng napakalaking dami ng carbon dioxide sa proseso ng konstruksiyon at nag-iimbak ng carbon sa isang hindi nababagong paraan na mahirap i-deconstruct—at mas mahirap pa ring epektibong itapon.

Ilang kongkretong solusyon

Ang mga pagbabago ay maaaring gawin kapwa sa kung paano ginawa ang kongkreto at kung paano tayo nakikipag-ugnayan dito sa pagtatayo ng mga urban space. Bilang panimulang punto, ang paggamit ng mga pinakabagong teknolohiya ay maaaring ma-optimize ang proseso ng pagmamanupaktura upang mabawasan ang nasayang na enerhiya at mga reactant. Ang pagiging kritikal at tiyak tungkol sa dami ng kongkretong kinakailangan sa isang proyekto at paggamit ng mas kaunti kung posible ay napaka-epektibo rin. Gayunpaman, ang pagpapalit ng ilang dekada nang proseso para sa mas napapanatiling mga alternatibo ay maaari ding mapatunayang kapaki-pakinabang kung saan ang kongkreto pa rin ang pinakamahusay na opsyon.

Ang ilang mga epekto sa kapaligiran ng kongkreto ay maaaring mabawasan sa pamamagitan lamang ng paggamit ng mas kaunti, pabor sa mga materyales na gumagawa ng mas kaunting mga emisyon, ay mas madaling ma-recycle, at maaaring mabawasan ang epekto ng 'heat island' sa lungsod.
Ang ilang mga epekto sa kapaligiran ng kongkreto ay maaaring mabawasan sa pamamagitan lamang ng paggamit ng mas kaunti, pabor sa mga materyales na gumagawa ng mas kaunting mga emisyon, ay mas madaling ma-recycle, at maaaring mabawasan ang epekto ng 'heat island' sa lungsod.

Ang mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Colorado ay maaaring nakahanap ng isang paraan upang neutralisahin ang carbon output ng kongkretong produksyon na may biologically sourced limestone. Ang ilang mga species ng microalgae ay maaaring lumikha ng calcium carbonate bilang isang produkto ng photosynthesis, na sumisipsip ng carbon dioxide sa proseso. Maari itong durugin bilang limestone at painitin upang gawing klinker para sa semento. Gayunpaman, maaari itong gawing mas epektibo kung ang paggawa ng klinker mismo ay binabawasan ang CO nito2 output. Ang mga alternatibong panggatong tulad ng hydrogen o biofuels ay maaaring mabawasan ang direktang epekto ng pagsunog ng mga fossil fuel. 

Bilang karagdagan, ang mga inhinyero mula sa Cambridge ay gumawa ng isang paraan na muling ginagamit ang lumang kongkreto na kung hindi man ay mapupunta sa landfill. Nalaman ng mga inhinyero na ang ginamit na semento ay halos kapareho ng kemikal sa lime flux na ginagamit sa mga planta ng pag-recycle ng bakal. Ang proseso ay gumagamit ng lumang semento bilang kapalit ng lime flux na, pagkatapos i-recycle ang bakal, ay bumubuo ng isang slag na halos kapareho ng klinker. Maaari itong magamit nang paulit-ulit upang gumawa ng bagong semento. Ang pinagsama-samang ito ay maaari ding magamit muli mula sa lumang kongkreto, na nagbibigay-daan para sa makabuluhang mas kaunting basura ng mga bato at buhangin, at mas kaunting epekto sa kapaligiran kung ang proseso ng pag-recycle ay pinapagana ng nababagong enerhiya.

Chemwatch ay narito upang tumulong

Nag-aalala tungkol sa iyong mga proseso ng kemikal? Nandito kami para tumulong. Sa Chemwatch mayroon kaming hanay ng mga eksperto na sumasaklaw sa lahat pamamahala ng kemikal field, mula sa imbakan ng kemikal hanggang sa Pagtatasa ng Panganib hanggang sa heat mapping, eLearning at higit pa. Makipag-ugnayan sa amin ngayon para malaman ang higit pa sa sa***@ch*******.net

Pinagmumulan:

Quick Inquiry