Cement z biogénneho vápenca sľubuje uhlíkovo neutrálny betón
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 12. 7. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Cement, ktorý zohráva nezastupiteľnú úlohu v celosvetovom stavebníctve, prispieva k ročným emisiám skleníkových plynov približne siedmimi percentami v dôsledku svojho výrobného procesu náročného na emisie uhlíka. Vedci z Coloradskej univerzity v Boulderi tvrdia, že objavili ekologickejšiu cestu využitím druhu mikrorias, ktoré prirodzene produkujú vápencové častice prostredníctvom fotosyntézy.
Vápenec je kľúčovou zložkou cementu, ale jeho pridávanie do zmesi je energeticky veľmi náročné. Najprv sa musí vyťažiť zo zeme, potom rozdrviť, vypáliť pri extrémne vysokých teplotách a spracovať. To si vyžaduje spaľovanie obrovského množstva fosílnych palív a v dôsledku toho sa uvoľňuje aj uložený uhlík. Vedci dosiahli sľubný pokrok smerom k udržateľnejším metódam nahradením vápenca vyradenou hlinou alebo sopečnou horninou, ale najnovší pokrok sa podarilo dosiahnuť vďaka šnorchlovaniu v Thajsku v roku 2017.
Materiálový vedec Wil Srubar navštívil koralové útesy v tejto oblasti a inšpiroval sa spôsobom, akým sú tieto štruktúry prirodzene tvorené uhličitanom vápenatým, kľúčovou zložkou vápenca. Zaujímalo ho, či by sa tento prirodzený proces nedal využiť na výrobu materiálu spôsobom šetrnejším k životnému prostrediu, čo ho a jeho tím priviedlo k forme mikrorias nazývaných ako kokolity (Coccolithophore).
Tieto drobné živočíchy prirodzene zachytávajú a ukladajú oxid uhličitý prostredníctvom fotosyntézy, pričom využívajú slnečné svetlo a morskú vodu na jeho premenu na uhličitan vápenatý rýchlejšie ako koralové útesy. Žijú tiež v teplej, studenej, slanej aj sladkej vode, čo je dobrým predpokladom na ich pestovanie po celom svete.
„Na povrchu vytvárajú tieto veľmi zložité, krásne schránky z uhličitanu vápenatého,“ povedal Will Srubar. „Je to v podstate pancier z vápenca, ktorý obklopuje bunky“.
Tím použil kokolity na výrobu biologicky pestovaného vápenca, ktorý sa použil ako náhrada za ťažený vápenec na výrobu betónu s oveľa nižšou environmentálnou stopou. Srubar hovorí, že „vyzerá, pôsobí na dotyk a správa sa presne ako bežný betón“, ale cement použitý na jeho vytvorenie je čistý uhlíkovo neutrálny alebo dokonca uhlíkovo negatívny, pretože súvisiace emisie oxidu uhličitého sú nižšie ako tie, ktoré zachytia mikroriasy.
„Pre náš tím je to naozaj vzrušujúci moment,“ povedal Srubar. „Pre priemysel je teraz čas vyriešiť tento veľmi zlý problém. Veríme, že máme jedno z najlepších riešení, ak nie najlepšie riešenie pre cementársky a betonársky priemysel, ako riešiť jeho problém s uhlíkom“.
Vedci získali grant vo výške 3,2 milióna USD od amerického ministerstva energetiky na ďalší vývoj tejto techniky a na hľadanie spôsobov, ako zvýšiť výrobu cementu na báze biogénneho vápenca.
Tím vypočítal, že na vypestovanie dostatočného množstva mikrorias na pokrytie potreby cementu v USA by bolo potrebných 1 až 2 milióny akrov otvorených rybníkov, čo je len jedno percento pôdy, ktorá sa používa na pestovanie kukurice. V celosvetovom meradle by táto technika podľa nich mohla zmierniť dve miliardy gigaton emisií oxidu uhličitého ročne. Snáď najsľubnejšie je, že biogénny vápenec sa opisuje ako „plug and play“ so súčasnými procesmi výroby cementu a teoreticky by sa mohol zaviesť veľmi rýchlo.
