Cement z dodatkiem odpadowym skuteczniej zwiąże dwutlenek węgla
CITTRU UJNaukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali sposób zwiększenia zdolności materiałów budowlanych do naturalnego wiązania dwutlenku węgla z atmosfery. Opracowana metoda wykorzystuje łatwo dostępny materiał, który jest odpadem. Daje to możliwość obniżenia kosztów materiałów budowlanych, zwiększając szanse na szersze wykorzystanie nowego rozwiązania w praktyce przemysłowej.
W ocenie naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowane rozwiązanie ma potencjał do zastosowania w skali przemysłowej. Przede wszystkim dlatego, że do uzyskania efektu środowiskowego, o który zabiega branża budowlana, wystarczy wykorzystanie łatwo dostępnego materiału odpadowego, jakim jest popiół ze spalania osadów ściekowych pochodzących z oczyszczalni.
W przyszłości może to stanowić prosty i efektywny sposób na ograniczenie śladu węglowego w budownictwie, przy racjonalnym zagospodarowaniu odpadów. Nowe rozwiązanie może też przyczynić się do obniżenia kosztów materiałowych, co dodatkowo zwiększa jego potencjał wdrożeniowy w sektorze budowlanym. Badania prowadzone były wspólnie przez prof. Monikę Kasinę oraz mgr. Adama Wierzbickiego.
Popiół z osadów ściekowych
Rozwiązanie polega na wykorzystaniu popiołu pochodzącego ze spalania osadów ściekowych – ISSA (z ang. Incinerated Sewage Sludge Ash), który jest sklasyfikowany jako odpad inny niż niebezpieczny. Trzeba podkreślić, że osady ściekowe muszą być utylizowane, podobnie jak popiół ISSA. W opracowanej na UJ metodzie mamy więc do czynienia z wykorzystaniem kłopotliwego materiału do pożytecznych celów.
Zastosowanie ISSA pozwoli nie tylko ograniczyć jego ilość kierowaną na składowiska, ale też zmniejszyć zapotrzebowanie na czysty cement zużywany do produkcji materiałów. Rezultatem środowiskowym może być redukcja emisji CO₂ związanej z produkcją cementu. Dodatkową zaletą jest to, że ISSA powstaje przez cały rok w zbliżonych ilościach – jest więc stabilne źródło surowca potrzebnego do zastosowania opracowanej metody.
Większa zdolność do wiązania CO2
ISSA powstaje w wyniku spalania odsączonych osadów ściekowych w wysokich temperaturach (około 900 stopni Celsjusza) w specjalnych piecach fluidalnych. Jako materiał charakteryzuje się stabilnym i powtarzalnym składem mineralnym o stałych właściwościach, dzięki czemu może być bezpiecznie stosowany jako dodatek do materiałów budowlanych na bazie cementu. ISSA ma charakterystyczny, bogaty skład mineralny – zawiera m.in. fazy węglanowe, krzemianowe i fosforanowe bogate w wapń, które mogą sprzyjać procesowi naturalnej karbonatyzacji.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Po dodaniu ISSA do cementu w odpowiedniej proporcji cement wykazuje większą zdolność do wiązania dwutlenku węgla z powietrza w postaci dobrze wykrystalizowanych węglanów wapnia (CaCO₃). Węglany te wypełniają mikrostrukturę cementu, zmniejszając jego porowatość i przepuszczalność. Dodatek popiołu ISSA nie zaburza przebiegu procesu wiązania i twardnienia materiału, co potwierdzono w badaniach jego właściwości technologicznych.
Innowacja Uniwersytetu Jagiellońskiego
Prace realizowane na Uniwersytecie Jagiellońskim wpisują się w ten trendy, oferując podejście, które łączy recykling odpadu, redukcję śladu węglowego oraz trwałość wyrobów na bazie cementu.
W tego rodzaju nowych technologiach ważne jest też to, by pozwalały produkować innowacyjny cement i beton przy relatywnie niskich kosztach. Dzięki temu rośnie szansa na to, że znajdą one powszechne zastosowane, ponieważ materiały będą konkurencyjne cenowo.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński
