Når affaldsmaterialer kan bygge mursten for at spare penge og ressourcer

At fyre med mursten og lave mørtel og cement er meget dyrt, men organiske kemikere på Flinders University arbejder på mere bæredygtige alternativer – med fokus på byggematerialer lavet af affaldsprodukter.

I et andet skridt ind i den cirkulære økonomi har forskere fra Flinders Chalker Lab brugt billige råmaterialer til at lave lette, men holdbare polymerbyggesten, som kan bindes sammen med en klæbemiddelfri kemisk reaktion.

Deres seneste undersøgelse testede styrken af ​​disse materialer og undersøgte måder, de kan forstærkes i konstruktionen.

Matthew Flinders professor i kemi, Justin Chalker, siger, at behovet for at udvikle bæredygtige byggematerialer bliver stadig vigtigere, idet cement-, jern- og stålproduktion tegner sig for mere end 15 % af den globale CO₂ emissioner hvert år.

"I denne undersøgelse testede vi en ny type mursten, vi kan lave af spild madolie, blandet med svovl og dicyclopentadien (DCPD). Både svovl og DCPD er biprodukter fra olieraffinering.

"Klodserne binder sammen uden mørtel ved påføring af en spormængde af aminkatalysator.

"Alle udgangsmaterialer er rigelige og kan klassificeres som industriaffald.

"Denne forskning er en del af en større indsats for at bevæge sig mod et bæredygtigt bygget miljø," siger projektleder professor Chalker.

Chalker Labs nye polymerforskerhold ved Flinders University's College of Science and Engineering samarbejder med Clean Earth Technologies for yderligere udvikling. opskalering og mulig kommercialisering.

Den seneste undersøgelse, der er udgivet som forsideindslag i et specialnummer om bæredygtighed i tidsskriftet Macromolecular Chemistry and Physics , udvidede forskningen for at teste de nye murstens mekaniske egenskaber og se på måder at forstærke dem i konstruktionen, herunder med kulfiberfyldstoffer.

Dr. Maximilian Mann, forskningsmedarbejder i Chalker Lab, siger, at udover at genbruge affaldsmaterialer til byggematerialer med værditilvækst, betyder polymerstenenes svovl-svovlbinding, at de kan bindes sammen uden mørtel ligesom traditionel byggemetode.

"Klæbningen i denne nye katalytiske proces er meget stærk og producerer et bæredygtigt byggemateriale med sin egen mørtel, som potentielt vil strømline byggeriet," siger Dr. Mann.