Finn en måte å gjøre sement sterkere og redusere klimagassutslippene på

Etter å ha analysert materialets molekylære struktur, kan eksperter utlede en ny formel som vil bidra til å endre materialets egenskaper, samt påvirke mengden klimagasser som slippes ut i atmosfæren.

I konstruksjon er betong det vanligste materialet, som også er en av de viktigste bidragsyterne til global oppvarming, og produserer 1/10 av klimagassene som slippes ut i atmosfæren.

En fersk studie utført av eksperter har gjort det mulig for forskere å utvikle en ny teknikk som vil redusere klimautslippene betydelig (med omtrent halvparten).

I tillegg, etter å ha utført en kompleks molekylær analyse av betongstrukturen, kom ekspertene til den konklusjonen at den kan gjøres mer holdbar og motstandsdyktig mot skader. Betong er laget av sand, vann og sement, og for produksjon av sement brukes igjen en blanding av to typer materialer - den ene beriket med kalsium (vanligvis kalkstein), den andre med silisium (vanligvis leire). Når blandingen varmes opp til 1500 °C, oppnås en fast masse som kalles klinker. Det er under produksjonen av byggemateriale (under oppvarming, dekarbonisering) at mesteparten av klimagassutslippene til atmosfæren skjer.

Da de analyserte strukturen, kom forskerne til den konklusjonen at ved å redusere mengden kalsium i materialet, er det ikke bare mulig å redusere utslipp, men også å gjøre materialet sterkere.

Sement er mye brukt på planeten, og som studier viser, brukes sement tre ganger oftere enn stål. I vanlig sement kan forholdet mellom kalsium og silisium svinge fra omtrent 1:1 til 2:1, hvor 1,7:1 regnes som normen. Imidlertid har en detaljert sammenligning av materialet med forskjellige forhold mellom molekylære strukturer aldri blitt utført før. Som forfatteren av studien bemerker, opprettet han og teamet hans en database som inkluderte alle kjemiske sammensetninger, og det var mulig å fastslå at det optimale forholdet, som brukes for tiden, er 1,5:1.

Som eksperten forklarte, hvis forholdet endres, begynner materialets molekylære struktur å forbedres (fra en tettordnet krystallinsk struktur til en kaotisk glassaktig struktur). I tillegg har spesialister funnet ut at med et forhold på 1,5 deler kalsium og 1 del silisium blir blandingen dobbelt så sterk og får større motstand mot skade.

Alle konklusjonene fra ekspertene ble bekreftet av et stort antall eksperimenter.

Under produksjon av sement slippes opptil 10 % av klimagassutslippene ut i atmosfæren, og ved å redusere mengden kalsium i materialet, vil CO2-utslippene til atmosfæren reduseres betydelig, ifølge eksperter. Forskere hevder at karbonutslippene vil reduseres med 60 % når man produserer sement med redusert mengde kalsium.

Dette arbeidet til spesialistene markerer slutten på fem år med samarbeid mellom spesialister fra Massachusetts Institute of Technology og National Center for Scientific Research (CNRS), med Roland Peleng som leder av det vitenskapelige prosjektet.

Eksperter antyder at den nye formelen for produksjon av sement, takket være dens høye styrke og motstand mot ulike typer mekaniske skader, kan være av interesse for gass- og oljeselskaper, der sement forhindrer lekkasjer og gjennombrudd fra rør.

[ 1 ], [ 2 ]