Beton jest najczęściej stosowanym materiałem budowlanym na świecie. Powstaje w wyniku wiązania i twardnienia mieszanki składającej się ze spoiwa (cement), kruszywa, wody i ewentualnych dodatków i domieszek. Problem w przypadku tego materiału jest to, że w jego procesie produkcji powstają gazy cieplarniane. Przygotowanie mieszanki betonu oznacza emisję do atmosfery 140 – 310 kg eCO2/t. Produkcja betonu to jedna z głównych przyczyn emisji dwutlenku węgla na świecie, obecnie odpowiada za około 8% globalnej emisji.

Większość krajów na świecie podjęła działania mające na celu osiągnięcie neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla do 2050 r. W przypadku emisji związanych z budownictwem, jednym z głównych celów stało się stworzenie betonu, który nie tylko nie będzie źródłem powstawania gazów cieplarnianych, ale dodatkowo będzie pełnić funkcję pochłaniacza dwutlenku węgla. Prowadzone są badania określające potencjał mineralizacji CO2 w beton w procesie znanym jako karbonizacja. Połączenie ich osiągnięć oraz wykorzystanie innych alkalicznych mineralnych produktów odpadowych z rafinacji metali, spalania paliw i przemysłu wytwórczego może znacząco wpłynąć na globalne wysiłki w zakresie sekwestracji dwutlenku węgla.

Proces produkcji betonu powoduje emisję CO2 zarówno podczas uzyskiwania energii potrzebnej do jego produkcji, jak i jako produkt uboczny zachodzących reakcji. Na oba procesy przypada mniej więcej po połowie emisji CO2.

Zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracował nową metodę produkcji betonu, która umożliwia pochłanianie CO2 przez ten materiał już na wczesnym etapie. Podczas produkcji, gdy cement miesza się z wodą, powstaje silnie zasadowy odczynu. To idealne warunki do pochłaniania CO2, dzięki powstawaniu w betonie związków zwanych węglanami. W przypadku zwykłego betonu, węglany powstają jednak głównie po jego utwardzeniu, co trwa bardzo długo i przekłada się na pogarszanie jego trwałości. Dodanie do betonu odpowiednich składników zmienia to.

Zespół badaczy z MIT twierdzi, że dodanie do mieszanki betonowej wodorowęglanu sodu (sody oczyszczonej) modyfikuje proces produkcji w taki sposób, że aż 15% całkowitej ilości CO2 emitowanej przy produkcji betonu może zostać związane już na wcześniejszym etapie, bez pogorszenia jego jakości. Zmodyfikowany beton szybciej zastyga, co oznacza możliwość zwiększenia produktywności firm budowlanych.

Chociaż naukowcy nie wiedzą jeszcze, jak modyfikacja produkcji zmieni właściwości betonu w dłuższym czasie, nowe odkrycie pozwala optymistycznie spojrzeć na rozwój materiałów budowlanych neutralnych dla klimatu.

Twórcy pomysłu uważają, że można go połączyć z innymi innowacjami w dziedzinie obniżania śladu węglowego mieszanki betonu, co może prowadzić do uzyskania bardziej ekologicznych, a może nawet całkowicie neutralnych pod względem emisji CO2 materiałów budowlanych.

Jeżeli udałoby się wyprodukować taki beton, to materiał ten, który obecnie jest problemem dla branży budowlanej, dążącej do ograniczenia swojego wpływu na zmiany klimatu, stałby się kluczem do jego rozwiązania. Nawet jednak samo ograniczenie emisji CO2 przy produkcji, jest sukcesem i krokiem we właściwym kierunku.

Źródło: https://academic.oup.com/pnasnexus/article/2/3/pgad052/7089570