Бетонът ще остане най-използваният материал в строителството, но ще се модифицира, усъвършенства и оптимизира. Иновативни решения като високоякостен, биорецептивен, геополимерен бетон ще навлязат в определени ниши на пазара. Това прогнозира доц. д-р Александър Николов от Института по минералогия и кристалография към Българската академия на науките (БАН) в предаването „Футуризъм“ по Bloomberg TV Bulgaria с водещ Антон Груев.

Бетонът е най-използваният материал в света след водата, но генерира значителни въглеродни емисии. Над 90% от цимента на пазара е от типа портланд цимент, който е открит преди около един век и се прави основно от варовик и малко количество глина, каза Николов. Варовикът представлява калциев карбонат и когато се изпече, се отделят калциев оксид и въглероден диоксид.

Това допринася за 50% от генерираните емисии, останалите идват от нагряването на пещите до над 1400 градуса за изпичането на цимента, което изисква голямо количество енергия и съответно генерира въглеродни емисии, обясни той.

„Производството на цимент е отговорно за 8% от въглеродните емисии в глобален мащаб.“

Преход към по-чист цимент

Един от възприетите принципи, включително на българския пазар, е да се използват т. нар. смесени цименти, при които портланд циментът отново е основно свързващо вещество, но частично се заменя с други минерални суровини, които имат самоциментиращи свойства или могат да допринесат за увеличаване на якостта, обясни Николов.

На пазара в България може да се види цимент клас СЕМ II, III, IV или V, видове смесен цимент, при които често се добавя варовик или пепел от ТЕЦ-ове, като при тях до 35% от клинкера се заменя с друг материал с цел намаляване на въглеродните емисии.

Друг начин за намаляване на емисиите, свързани с портланд цимента, е да се премине към друг вид свързващи вещества, които не се характеризират с големи емисии на въглероден диоксид, съобщи събеседникът.

Той показа свое изобретение на бетон, създаден изцяло от индустриални остатъци – шлака от „Стомана Перник“, смесена с пепел от ТЕЦ и прах от циментови заводи. В подходяща комбинация тези минерални суровини работят синергично и образуват свързващо вещество. Към тях са добавени пясък и чакъл от електродъгова шлака, за да се получи бетон, изработен изцяло от отпадъчни суровини.

„В своя жизнен цикъл този бетон дори улавя въглероден диоксид от атмосферата и го задържа в себе си.“

Якостта на този вид бетон от около 30 мегапаскала не може да се сравнява с тази на портланд цимента, което означава, че той може да се използва само в някои неотговорни места като тела за зидария например, изтъкна Николов.

Биорецептивният бетон променя сивите сгради в градовете

Много актуален в момента е биорецептивният бетон, върху който могат да виреят растения, най-често мъхове. Той се поставя върху фасадите на сградите във формата на панели или покрития, като намалява ефекта на топлинния остров в градовете. Мъхът може също да пречиства въздуха, като улавя фините прахови частици, да осигури звкукоизолация и топлоизолация през зимата и лятото, обясни събеседникът.

„Употребата на такъв вид бетон може да доведе до намаляване на въглеродните емисии поради фиксацията на въглероден диоксид“.

Нидерландия е пионер в използването на биорецептивния бетон, като там вече да изпълнени няколко такива сгради. Но технологията все още не е навлязла масово на пазара поради високата си цена.

Ще мине време, докато биорецептивният бетон стане ежедневие, но технологията е обещаваща и може да помогне да замаскираме сивите сгради със зелени, приятни фасади, които подобряват и микроклимата, отбеляза Николов.

Геополимерите – още една алтернатива на портланд бетона

Изследователите работят още върху прозрачен и огъващ се бетон, като се очаква тези видове също да намерят конкретно приложение. Сравнително нов клас материали са и геополимерите, които постепенно навлизат на пазара преди около 30 години и са алтернатива на портланд цимента, каза гостът.

Адитивното производство ще се използва все повече в бъдеще, защото то ще намали нуждата от работници, посочи доц. Николов. Вече се разработват нови смеси, които са подходящи за 3D принтиране или т. нар. Robocasting.

Според него военните ще припознат този начин на строителство в опасни територии. Залага се на такова строителство в Космоса – вече има успешни експерименти за строителство с лунен прах или прах от Марс.

Интересното при геополимерите е, че там водата не участва в реакцията, а осигурява обработваемост и след втвърдяване може да се върне обратно. Има геополимерен бетон с възстановяване на над 99% от водата.

Характерното за  геополимерите е, че генерират значително по-малко въглеродни емисии, тъй като при тях не се пече варовик, а глина, като дори тя може да бъде заменена частично или изцяло с индустриални отпадъци като пепел и шлаки, обясни той.

„Геополимерният или друг вид бетон няма да изместят скоро портланд цимента от пазара, тъй като той има огромно лоби в световен мащаб, произвежда се в големи количества и трудно би позволил навлизането на друг материал. Цената му също е много ниска поради мащабното производство.“

Но разходите за въглеродни квоти постепенно ще подложат на натиск портланд цимента, това ще повиши цената му и ще отвори ниши за алтернативни строителни материали като геополимерите, очаква Николов.

Вижте целия разговор във видеото. 

В предаването вижте още:

• Учени предупреждават, че пирокупесто-дъждовните облаци характерни основно за огромните пожари в Австралия, Канада, Сибир и Северна Америка може да станат по-чести и в Европа.
• Учени създадоха нов вид материал, който може да бъде 3D принтиран и да имитира способностите на човешките тъкани да разпознават, отделят и пропускат само определени молекули
• За първи път астронавти направиха рентгенови снимки на собствените си тела, докато се намират в орбита. Пробивът може да промени космическата медицина и да помогне при бъдещи мисии до Луната и Марс
• За първи път хуманоиден робот, управляван от хирурзи, успешно извърши лапароскопско отстраняване на жлъчка при свине
• Комарите, пренасящи опасни заболявания, започват да показват първи признаци на адаптация към един от най-разпространените инсектициди в света

Всички гости на предаването "Футуризъм" можете да гледате тук.

Още по темата

Интелигентните материали, или какво ще замени бетона и тухлите в строителството

Бивша звезда от НБА произвежда екологичен бетон с нова смес

Сградите на бъдещето - леки конструкции от прозрачно дърво и регенериращ се бетон

Бетонът с ниско съдържание на въглерод може да доведе до „радикална промяна“