Žijeme v době betonové a tenhle jednoduchý, praktický, i když ne moc trvanlivý materiál je všude kolem nás. Klasická výroba nového betonu ale uvolní se mnoho emisí a spotřebuje spoustu energie i surovin. Klíčovou ingrediencí pro výrobu betonu bývá portlandský cement, který se vyrábí pálením vápence s dalšími přísadami. Problém je, že se řada zemí potýká s nedostatkem vápence, přičemž k těm, pro něž je to obzvláště palčivé, patří i Japonsko.
Ippei Maruyama z University of Tokyo a jeho tým využili toho, že v Japonsku teď poněkud poklesla poptávka po stavebních materiálech a považují to za dobrou příležitost pro vývoj nových výrobních a stavebních postupů a současně i pro výzkum stavebních materiálů. Usilují o vytvoření uhlíkové neutrality a cirkulární ekonomiky, přičemž se snaží v co největší míře přepnout z výroby nových stavebních materiálů na jejich recyklaci.
Maruyama a spol. vyvinuli postup, s nímž je možné recyklovat beton ze zbouraných či zřícených staveb. Už také mají za sebou pilotní test, v němž nový postup ověřili na betonu ze zbourané školy. Zmíněný postup začíná shromážděním a rozemletím kusů betonu z ruin na jemný betonový prášek. Prášek reaguje s oxidem uhličitým z ovzduší a z některých složek betonu vzniká uhličitan vápenatý.
Tento proces by normálně trval dost dlouho, ale Maruyama s kolegy to urychlili na 3 měsíce. Výsledný materiál stlačili s roztokem hydrogenuhličitanu vápenatého po vrstvách ve formě tvaru cihly.
Forma s materiálem se nakonec zahřeje a výsledkem je cihla dost pevná na to, aby mohla posloužit při stavbě nové budovy. Při tomto postupu vznikne beton založený na uhličitanu vápenatém (calcium carbonate concrete), jehož vlastnosti dovolují, aby byl stavebním materiálem. Tvůrci postupu přitom navázali projekt C4S (Calcium Carbonate Circulation System for Construction), v němž vyvinuli tento výrobní proces a teď ho vylepšili do praktické podoby.
Postup Maruyamova týmu tedy recykluje beton ze starých staveb a jako zajímavý bonus ještě odebírá oxid uhličitý z atmosféry. Další výhodou je, že takto vytvořené nové cihly by mělo být možné, přinejmenším teoreticky, po použití znovu recyklovat stejným způsobem. Jak uvádí Maruyama, jejich nový proces spotřebuje relativně energie. Poeticky k tomu dodává, že vlastně proměnili zbořené stavby na městské doly na beton.
Video: State-of-the Art on Development of Concrete & Related Technology to Offset Carbon Emission in Japan
Video: Workshop: Recent research issues on the sustainability of concrete
Video: Frontiers of Concrete Technology, 2nd JSCE Concrete Committee Webinar
Literatura
Stavařina na Měsíci: 3D tištěné cihly z měsíčního prachu, vypálené Sluncem
Autor: Stanislav Mihulka (05.05.2017)
Bakterie vyrábějí z lidské moči nové biocihly
Autor: Stanislav Mihulka (29.10.2018)
Pálené cihly ve funkci superkondenzátorů a úložiště energie
Autor: Josef Pazdera (18.08.2020)
Převratný cement se vyrábí elektrolýzou za pokojové teploty
Autor: Stanislav Mihulka (20.09.2023)
Beton 2.0: Bleskový grafen by mohl kompletně nahradit písek v betonu
Autor: Stanislav Mihulka (30.01.2024)
Průlomová metoda recyklace betonu zajistí uhlíkově neutrální cement
Autor: Stanislav Mihulka (24.05.2024)
Solární průmysl: Ohnivzdorné cihly uskladní teplo pro průmyslové procesy
Autor: Stanislav Mihulka (05.08.2024)
Diskuze:
Web
Daromir Boran,2024-09-15 20:35:29
Ahoj, obcas čítam osla aj cez mobil a chcel by som vám touto cestou dat malý feedback.
V skratke, mate tu hrozne malý font.
Mam to 2x zväčšené, ale aj tak je to pre mňa nepohodlné na čítanie a je to tak 2-3x menšie ako na iných weboch.
Koniec hlásenia
Re: Web
D@1imi1 Hrušk@,2024-09-17 12:01:28
Jaký používáte prohlížeč?
Na mobilu použávám Operu a naopak mi současná velikost písma plně vyhovuje a kdyby ne, jednoduše si ho dotykovým gestem zvětším. Spíš mám problém na některých jiných stránkách, že písmo je moc velké a zmenšit nejde (případně se odstavec po zmenšení nepřizpůsobí šířce obrazovky). Delší texty jsou pak nepřehledné a musím bez přestání posunovat obrazovku. Kdybych chtěl na Oslovi písmo větší, můžu si ho dotykovým gestem zvětšit až do absurdního rozměru. Odstavec se vždy automaticky přeskládá na šířku stránky.
Nicméně teď jsem zkusil totéž ve Firefoxu a v Chromu a tam se mi po zvětšení odstavec nepřeskládal. Možná na to existuje nějaký plugin či kolonka v nastavení? V Chromu jsem navíc musel použít gesto se se dvěma prsty. V Opeře a Firefoxu stačí poklepat a potáhnou jedním prstem, takže stačí k ovládání pohodlně jedna ruka.
Náklady, CO2 emise, použitelnost...
Tomáš Pilař,2024-09-15 17:22:25
Jaké jsou vlastně náklady na rozemletí betonu na jemný prášek? I betonové ruiny mají docela slušnou zbytkovou pevnost, ukecat je aby se změnily na prášek bude docela fuška.
Do nákladů je potřeba započítat jak náklady na postavení mlýna a dopravu k němu (čím postavím větší a efektivnější mlýn, tím z větší dálky musím vozit suroviny), tak náklady na energii pohánějící mlýn.
Dovezu, namelu spojím Ca(OH)2 (při výrobě Ca(OH)2 z vápence vzniká zamozřejmě CO2) a získám něco, co funguje jako vápenopísková cihla. To zatím není moc rozšířený materiál a v Japonsku to nebude jiné.
Podstatné je, že během zpracování je složitě a draze odstraněna zbytková pevnost betonu a získán materiál který má jenom omezené použití.
Stále mi přijde, že využití zbytkové pevnosti beronu jako kameniva pod silnice je o dost efektivnější
Re: Náklady, CO2 emise, použitelnost...
Florian Stanislav,2024-09-16 00:01:47
A) Věta z textu :"Výsledný materiál stlačili s roztokem hydrogenuhličitanu vápenatého po vrstvách ve formě tvaru cihly.
Forma s materiálem se nakonec zahřeje a výsledkem je cihla dost pevná "
To je ekologicky napůl Jára Cimrman. Reakce při (malém ) zahřátí.
Ca(HCO2)2 ---> CaCO3 + CO2 + H2O.
A máme půlku pracně chyceného CO2 zase venku.
B) Neuvádí se na jakou teplotu se směs zahřeje, jestli jen lehce na rozložení hydrogenuhličitanu, tak máme vápnopískovou cihlu.
Jestli teplota je 1300°C jako u cementu, tak máme tepelné ztráty velké a pak snad i cement. Připomínám, že cement se dělá z jílů, (i jílovců a lupků) s CaCO3 v poměru 1:3. A pokud na vstupu nebudou hlinitokřemičitany ve správném poměru, tak beton nic moc.
C) Oddělování betonu od cihel a dalších materiálů při bourání a mletí jsou další ztráty. Takže hrubě semletý beton použít místo betonářského písku, hodně technologii se ušetří = ušetří se energie = ušetří se CO2 z paliv.
Re: Re: Náklady, CO2 emise, použitelnost...
David Pešek,2024-09-16 15:50:44
a možná to bude ještě o něco složitější - beton se na stavbách nevyskytuje samostatně ale jako kompozitní materiál - železobeton, budou to muset semlet i s armováním a pak z toho to železo separovat, nebo ho tam ponechají? a nemusí to být jen železo/ocel, k výztužím betonu už se používají i modernější a pevnější materiály
Re: Re: Re: Náklady, CO2 emise, použitelnost...
D@1imi1 Hrušk@,2024-09-16 16:53:49
Nadrtit i s armováním, vyseparovat železo a případně i velikostní frakce betonové drti - všechno běžná praxe při demolicích železobetonových konstrukcí už nějaký ten rok.
Re: Re: Re: Náklady, CO2 emise, použitelnost...
Tomáš Pilař,2024-09-16 16:55:16
Železo se separuje rutinně (beton se "sežvejká" hydraulikou, železo se vytahá, do drtiče jde jenom beton bez železa), ostatní výztuž (např. laminát) nevadí.
Problém pro použití "betonu do betonu" je ten, že kusy starého betonu nemají známou pevnost což se propisuje do nepředvídatelné pevnosti betonu nového (o tom každý projektant "sní", akorát jde o sny černé ze krterých se probozí zborcen potem) a nadrcené kusy betonu jak jsou ostrohranné a různě nasákavé, tak brání zpracování betonu (ukládání a hutnění), vzniklé nehomogenity jsou dalším projektantským "snem".
Re: Re: Re: Re: Náklady, CO2 emise, použitelnost...
F M,2024-09-17 01:04:43
Moc se nechlubí s vlastnostmi, tak čekám to využití omezené, ale v rámci možností bych se recyklaci nebránil, je dost nenáročných staveb/dekorací kde to může stačit. To jak se to bude chovat ve vodě/při zmoknutích to by to mohlo omezit ještě víc.
Nebudu psát 2 příspěvky, k té teplotě "Cold-sintered", asi vysoký tlak teplota bych tipl max nízká sta (snad), dostupný je jen abstrakt.
Re: Re: Re: Re: Re: Náklady, CO2 emise, použitelnost...
Florian Stanislav,2024-09-18 10:53:36
Když už máme v blízkosti města drcený beton, tak proč ho nepřidat místo písku do betonu na kostky na chodníky a na tvárnice pod ploty. Podklad plotu v podstatě z čehokoliv časem zaroste mechem a tlakové zatížení chodníků je malé. Spíš se propadne místo, kam dodatečně přidali možnost přípojky kabelů pro telefony nebo opravovali nějaký kanalizační odpad.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Náklady, CO2 emise, použitelnost...
F M,2024-09-18 23:45:15
Nechce se mi to úplně dohledávat, tuším jsem to četl někde u recyklace cementu zde na Oslu. Ale, pokud ke paměť nemate, je třeba to kamenivo pracněji oddělovat/prát je potřeba čistší, zvažovalo se tam přetavení toho cementového prachu (regenerovaná cementová pasta nebo nějak tak) s ocelí. V těch pokusech co jsem zahlédl okolo, vycházelo to kamenivo dost drahé. Ale nejsem schopný posoudit, jak který z těchto procesů/produktů vychází, jestli je konkurenceschopný bez další deformace trhu. Každopádně, to rozložení těch továren/chemiček/lisoven by muselo být poměrně husté, vycházím z ČR a rozložení pískoven/štěrkoven, aby nerostl objem těžké dopravy.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
