Polscy naukowcy stworzyli cement z dodatkiem popiołu z osadów ściekowych. W ten sposób można chronić klimat, a jednocześnie obniżać koszty materiałów budowlanych. Innowacyjny materiał budowlany posiada też unikalną cechę – potrafi wiązać dwutlenek węgla z atmosfery.
Przełomu dokonano na Uniwersytecie Jagiellońskim. Zdaniem naukowców materiał w pełni nadaje się do zastosowania w skali przemysłowej.
Cement z popiołu?
Do produkcji unikatowej mieszanki naukowcy wykorzystali popiół będący ubocznym produktem spalania osadów ściekowych. Polega to na tym, że odsączone osady ściekowe są spalane w kotłach fluidalnych w wysokiej temperaturze – nawet 900 °C. Pozostający po tym procesie popiół ma powtarzalny skład, dzięki czemu efektywnie można go wykorzystywać w produkcji materiałów budowlanych.
Czytaj też: Orlen analizuje, gdzie w Polsce będzie można zatłaczać CO2 pod ziemię
Choć nie jest to odpad niebezpieczny, to i tak trzeba go utylizować w odpowiedni sposób. Wykorzystanie popiołu jako dodatku do cementu pozwala zagospodarować go w efektywny sposób.
– ISSA (ang. Incinerated Sewage Sludge Ash – popiół ze spalonego osadu ściekowego) oferuje nowe możliwości w zakresie zwiększania intensywności naturalnej karbonatyzacji w materiałach na bazie cementu. W odpowiednio dobranych proporcjach wspiera on proces wiązania dwutlenku węgla z powietrza. To rozwiązanie w oczywisty sposób wpisuje się w ideę zielonej gospodarki i jednocześnie społeczną odpowiedzialność biznesu, ponieważ umożliwia racjonalne wykorzystanie odpadu przemysłowego w sposób korzystny zarówno dla środowiska, jak i dla przemysłu – wyjaśnia dr hab. Monika Kasina, prof. UJ z Wydziału Geografii i Geologii UJ.
Dodanie ISSA do cementu w odpowiedniej proporcji sprawia, że materiał budowlany wykazuje zdolność do wiązania CO2 z powietrza w postaci wykrystalizowanego węglanu wapnia (CaCO3). Węglany te wypełniają mikrostrukturę cementu, zmniejszając jego porowatość i przepuszczalność. Co ważne – wykazano, że dodatek w postaci popiołu nie zaburza wiązania i twardnienia cementu.
Korzyści dla przemysłu i środowiska
Cement z ISSA posiada wiele niekwestionowanych zalet. Teraz naukowcy szukają sposobu, by wprowadzić go na szerszy rynek.
– Od roku współpracujemy z partnerem z rynku, który wytwarza i dostarcza beton. Wspólnie przeprowadziliśmy badania eksperymentalne i testy na zaprawach zawierających różne udziały dodatku ISSA, kontrolując wytrzymałość na ściskanie oraz inne parametry technologiczne. Po sześciu miesiącach prób wyniki pokazują, że wymagane parametry technologiczne są zachowane –mówi Adam Wierzbicki z UJ, współtwórca nowej metody wzbogacania cementu.
Czytaj też: Energia z odpadów to element bezpieczeństwa energetycznego miast
Oczywiście kluczową kwestią jest opłacalność. W tym przypadku korzyść ekonomiczna wynika bezpośrednio z wykorzystania odpadu – zmniejsza się udział czystego cementu w mieszance, co obniża koszty produkcji materiału budowlanego. Dodatkowa zaleta to obniżanie śladu węglowego i wiązanie dwutlenku węgla, które może uatrakcyjnić wykorzystanie tego cementu.
Aby w pełni wykorzystać potencjał tego produktu, należy go stosować w odpowiednich warunkach.
– Skuteczność karbonatyzacji zależy od czynników środowiskowych, przede wszystkim od dostępu powietrza, temperatury i wahań wilgotności. Najlepsze efekty obserwuje się w warunkach umiarkowanego, ciepłego klimatu, gdzie cykliczne zmiany wilgotności sprzyjają powstawaniu dobrze wykrystalizowanych, stabilnych węglanów wapnia – dodaje profesor Kasina.
Dlatego właśnie cement z dodatkiem ISSA najlepiej sprawdza się w elementach mających kontakt z atmosferą – na tynkach, posadzkach, schodach czy elementach dekoracyjnych.
Biomasa i paliwa alternatywne. Czytaj za darmo w internecie!
Zdjęcie: Archiwum Magazynu Biomasa
Źródło: UJ
Newsletter
Bądź na bieżąco z branżą OZE
