Пищевая сода спасает мир: новая добавка в бетонную смесь может сократить выбросы углерода

Mar 13, 2023

Дэвид Л. Чендлер, Массачусетский технологический институт, 11 апреля 2023 г.

Исследование MIT показывает, что введение добавок в процессы производства бетона может сократить значительный углеродный след материала без изменения его объемных механических свойств.

MITMIT is an acronym for the Massachusetts Institute of Technology. It is a prestigious private research university in Cambridge, Massachusetts that was founded in 1861. It is organized into five Schools: architecture and planning; engineering; humanities, arts, and social sciences; management; and science. MIT's impact includes many scientific breakthroughs and technological advances. Their stated goal is to make a better world through education, research, and innovation." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Инженеры MIT открывают новые пути карбонизации для создания более экологически чистого бетона.

По мнению исследователей Массачусетского технологического института, углеродный след бетона можно сократить на 15%, если вводить бикарбонат натрия на ранних стадиях смешивания. Добавление обычного домашнего ингредиента помогает производить карбонаты во время смешивания и разлива, что может значительно снизить количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу во время производства. Этот процесс позволяет строительству быть более продуктивным, поскольку опалубку можно снять раньше, что сокращает время, необходимое для завершения строительства здания или моста.

Несмотря на многие преимущества бетона как современного строительного материала, в том числе его высокую прочность, низкую стоимость и простоту производства, на его производство в настоящее время приходится около 8 процентов мировых выбросов углекислого газа.

Недавние открытия команды Массачусетского технологического института показали, что внедрение новых материалов в существующие процессы производства бетона может значительно сократить выбросы углекислого газа без изменения объемных механических свойств бетона.

Результаты опубликованы 28 марта в журнале PNAS Nexus в статье профессоров гражданской и экологической инженерии Массачусетского технологического института Адмира Масича и Франца-Йозефа Ульма, постдока Массачусетского технологического института Дамиана Стефанюка и докторанта Марцина Хайдучека, а также Джеймса Уивера из Института Висса Гарвардского университета. .

После воды бетон является вторым наиболее потребляемым материалом в мире и представляет собой краеугольный камень современной инфраструктуры. Однако во время его производства выделяется большое количество углекислого газа, как в качестве химического побочного продукта производства цемента, так и в виде энергии, необходимой для подпитки этих реакций.

Approximately half of the emissions associated with concrete production come from the burning of fossil fuels such as oil and natural gas, which are used to heat up a mix of limestone and clay that ultimately becomes the familiar gray powder known as ordinary Portland cement (OPC). While the energy required for this heating process could eventually be substituted with electricity generated from renewable solar or wind sources, the other half of the emissions is inherent in the material itself: As the mineral mix is heated to temperatures above 1,400 degrees CelsiusThe Celsius scale, also known as the centigrade scale, is a temperature scale named after the Swedish astronomer Anders Celsius. In the Celsius scale, 0 °C is the freezing point of water and 100 °C is the boiling point of water at 1 atm pressure." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Celsius (2,552 degrees FahrenheitThe Fahrenheit scale is a temperature scale, named after the German physicist Daniel Gabriel Fahrenheit and based on one he proposed in 1724. In the Fahrenheit temperature scale, the freezing point of water freezes is 32 °F and water boils at 212 °F, a 180 °F separation, as defined at sea level and standard atmospheric pressure. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Fahrenheit), it undergoes a chemical transformation from calcium carbonate and clay to a mixture of clinker (consisting primarily of calcium silicates) and carbon dioxide — with the latter escaping into the air./p>MITMIT is an acronym for the Massachusetts Institute of Technology. It is a prestigious private research university in Cambridge, Massachusetts that was founded in 1861. It is organized into five Schools: architecture and planning; engineering; humanities, arts, and social sciences; management; and science. MIT's impact includes many scientific breakthroughs and technological advances. Their stated goal is to make a better world through education, research, and innovation." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"MIT engineers discover new carbonation pathways for creating more environmentally friendly concrete./strong>