Еще в 2021 году исследователи придумали рецепт более экологичного бетона, в состав которого входили строительные отходы и CO2. Теперь та же команда использовала щебень из снесенной школы и парниковый газ для производства кирпичей для строительства новых сооружений.
Как мы отметили в нашем обзоре проекта «Система циркуляции карбоната кальция для строительства» (C4S) Токийского университета в 2021 году, производство бетона имеет огромные экологические издержки. Большая часть этого связана с высокими температурами, необходимыми для нагрева известняка — ключевого ингредиента портландцемента — для создания кальция.
Команда отмечает, что запасы известняка в таких странах, как Япония, весьма ограничены, что привело к исследовательским работам по изучению повторного использования материалов, которые уже существуют в застроенной среде. Таким образом, первоначальный проект C4S стремился объединить старый бетон с углекислым газом, взятым из воздуха или промышленных процессов, чтобы создать новый строительный материал, называемый бетоном из карбоната кальция. Но полученные блоки были довольно маленькими, а прочность на сжатие сравнительно низкой.
Исследователи говорят, что «новый кирпич может быть изготовлен с высокой плотностью, прочностью на сжатие, прочностью на растяжение и модулем Юнга (способностью выдерживать изменения при продольном сжатии)» И. Маруяма, Н. К. Буй, А. Меавад и др.
Теперь исследователи взяли бетон из снесенного школьного здания, измельчили его в мелкий порошок, а затем смешали его с CO2 из воздуха в течение трех месяцев. Этот карбонизированный порошок впоследствии был подвергнут давлению с помощью раствора бикарбоната кальция и выложен слоями в форме перед нагреванием для формирования нового строительного блока, который, как сообщается, «достаточно большой и прочный, чтобы строить обычные дома и тротуары».
Новый метод не только превращает старые здания в «городскую шахту для создания новых зданий», но и сами бетонные кирпичи из карбоната кальция могут быть превращены в порошок в конце срока службы, и процесс повторяется для создания строительных блоков для нового строительства. .
«Мы пытаемся разработать системы, которые могут способствовать безотходной экономике и углеродной нейтральности», — сказал профессор Иппей Маруяма, член команды. «В Японии текущий спрос на строительные материалы меньше, чем в прошлом, поэтому сейчас хорошее время для развития нового типа строительного бизнеса, а также для улучшения нашего понимания этого жизненно важного материала посредством наших исследований».
Следующим этапом проекта C4S станет переезд на пилотный завод, чтобы повысить эффективность и разработать более крупные строительные блоки, когда мысли перейдут к коммерческому производству. Команда также планирует построить двухэтажный дом из кирпичей из карбоната кальция к 2030 году.
Статья о новой разработке была опубликована в журнале Advanced Concrete Technology.
