Roer og gulerødder kunne føre til stærkere og grønnere bygninger

Ifølge ingeniører, rodfrugter er ikke kun gode for kroppen. Deres fibre kunne også hjælpe med at gøre betonblandinger stærkere og mere miljøvenlige.

Byggeprojekter har en betydelig indvirkning på vores miljø. For at bekæmpe dette, interessenter i den akademiske og industrielle sektor har ledt efter måder at gøre industrien mere miljøvenlig. Det EU-finansierede projekt B-SMART vil bidrage til disse bestræbelser ved at fokusere på beton og de mere skyldige af dets ingredienser:cement.

Ledet af Lancaster University i Storbritannien, projektet skal undersøge, hvordan nanoblodplader udvundet af rodfrugternes fibre kan gøre betonblandinger mere robuste og mere miljøvenlige. Indtil nu, indledende tests har vist, at tilsætning af nanoblodplader fra sukkerroer eller gulerod til disse blandinger i høj grad forbedrer betonens mekaniske egenskaber.

Ifølge ledende forsker prof. Mohamed Saafi fra Lancaster University, de nye cement-nanokompositter, der er udviklet som en del af dette projekt, "fremstilles ved at kombinere almindelig Portland-cement med nano-blodplader udvundet af affaldsrodfrugter taget fra fødevareindustrien."

"Kompositerne er ikke kun overlegne i forhold til nuværende cementprodukter med hensyn til mekaniske og mikrostrukturelle egenskaber, men bruger også mindre mængder cement, " Prof. Saafi sagde i nyheden på universitetets hjemmeside. "Dette reducerer både energiforbruget og CO2-emissionerne i forbindelse med cementfremstilling markant."

Et nærmere kig på betonens miljøpåvirkning

Betonindustrien er en af ​​de største producenter af CO2. Den ingrediens, der i høj grad er ansvarlig for dette, er almindelig Portland cement, en af ​​hovedkomponenterne i beton. Mængden af ​​CO2, der udledes under betonproduktion, er direkte proportional med mængden af ​​cement, der bruges i betonblandingen. I øjeblikket, for hvert ton cement fremstillet, 900 kg CO2 udledes, svarende til tæt på 90 procent af emissionerne forbundet med den gennemsnitlige betonblanding.

Den kulstofintensive cementproduktionsproces er ansvarlig for 8 procent af den samlede CO2-udledning på verdensplan. På baggrund af de seneste tendenser, cementproduktionen forventes at fordobles i løbet af de næste 30 år.

Sådan hjælper rodfrugter

Standardbeton er lavet med vand, tilslag (grus, sten eller sand), og Portland cement. Cement er bindemidlet, der hærder og styrker betonen. Men når blodpladerne af rodfrugter i nanostørrelse tilsættes standardbetonblandingen, mængden af ​​calciumsilikathydrat – det produkt, der er ansvarlig for at gøre betonen stærk – øges.

Forskerne fandt ud af, at tilsætning af nanopladerne gjorde betonen så meget stærkere, at der skulle 40 kg mindre Portlandcement til pr. kubikmeter beton. Dette fald svarer til 40 kg mindre CO2 for samme volumen beton. En stærkere rodfrugtblanding betyder derfor, at der skal bruges mindre beton i bygninger, resulterer i betydelige miljømæssige fordele.

Forskerholdets vegetabilske forstærkede betoner viste sig også at præstere bedre end andre cementadditiver, der er tilgængelige på markedet, såsom grafen og kulstof nanorør. Derudover de viste sig også at være meget billigere at producere. Andre fordele omfattede en tættere mikrostruktur, som er med til at forhindre korrosion og gør materialerne længere holdbare.

B-SMART (Biomaterialer afledt af madspild som en grøn rute for design af miljøvenlige, smarte og højtydende cementholdige kompositter til næste generation af multifunktionel bygget infrastruktur) vil også undersøge muligheden for at forstærke eksisterende betonkonstruktioner med meget tynde plader lavet af vegetabilske nanoplader.