Vědci v USASK zjistili, že začlenění biocharů do cementu produkuje beton, který je silnější a ekologičtější udržitelnější.
V Kanadě se často cítí, jako by byl rok rozdělen do pouhých dvou ročních období: zima a stavba. Od opravy chodníků a silnic po stavební domy a byty se téměř veškerá tato práce spoléhá na cement, základní složku v betonu.
Produkce cementu však má velký dopad na životní prostředí a představuje zhruba osm až deset procent emisí globálních skleníkových plynů (GHG). Vědci z University of Saskatchewan’s (Usask) College of Engineering zkoumají, zda část cementu používaného v betonu by mohla být nahrazena biochartem za účelem vytvoření udržitelnější alternativy.
Role biochartu v betonu
Biochar je jemný materiál bohatý na uhlík vytvořený, když je rostlinný odpad (biomasa) spálen v nastavení s nízkým obsahem kyslíku. „Používáme nejedná složku, jako je lněná nebo pšeničná sláma,“ vysvětluje Ravi Patel, student PhD v USASK. „Normálně je tento druh rostlinného odpadu ponechán na poli.“ Patel a jeho tým chtěli otestovat, jak by nahrazení biocharů mohlo ovlivnit sílu a trvanlivost betonu. Použití biochartu snižuje potřebu cementu a také zámky v uhlíku uloženém v rostlinné hmotě.
Vědci experimentovali s různými proporcemi biochartu ve směsi cementu a testovali výsledné vzorky. Nejprve vyhodnotili, jak dobře vzorky odolávaly typickému stresu a opotřebení, které betonové zážitky v reálných podmínkách. Poté analyzovali materiál v kanadském světelném zdroji, národním výzkumném zařízení v USASK, aby studovali mikrostrukturu vzorků. Jejich výsledky ukázaly, že beton se zvýšeným biochartem byl silnější a méně porézní než beton vyrobený s vyšším množstvím cementu.
Testování dlouhodobého výkonu
Dále tým posoudí, jak dobře se beton se zvýšeným biochartem provádí dlouhodobě. „V našem výzkumu jsme studovali nový beton vzorec až 56 dní,“ říká Patel. „Ale po roce nebo dvou letech musíme tuto konkrétní sílu zkontrolovat, protože všechny struktury zde zůstanou po dobu 50, 60, 70 let. Musíme pochopit dlouhodobé chování toho, jak biochar pomáhá zlepšovat pevnostní vlastnosti.“
Projekt by mohl vést k několika zlepšením ve stavebnictví: výroba konkrétního by mohla být šetrnější k životnímu prostředí pomocí rostlinného odpadu, který by jinak šel na skládku a pomohl betonu trvat déle.
„Jako výzkumný pracovník se chceme vrátit naší společnosti, našemu prostředí,“ říká Patel. „Je to opravdu dobré získat pozitivní výsledek, abychom skutečně pomohli řešit změnu klimatu.“
Reference: „Studie biochartu v cementových materiálech pro vývoj zelených betonových kompozitů“ od Ravi Patel, Jarvis Stobbs a Bishnu Acharya, 31. června 2025, Vědecké zprávy.
Dva: 10.1038/S41598-025-07210-3
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
