Новосибирские ученые изготовили экологически чистые строительные материалы, способные поглощать углекислый газ из атмосферного воздуха.

Сотрудники Климатического центра НГУ разработали технологию, благодаря которой новые бесцементные строительные материалы оставляют существенно меньший углеродный след, в сравнении с бетоном, а также способны поглощать углекислый газ из атмосферы.  

При производстве экологичного материала в ход идут крупнотоннажные техногенные отходы горнодобывающей индустрии, строительной отрасли и энергетики, сырье от сноса зданий, отвалы с карьеров и шахт по добыче полезных ископаемых, металлургические шлаки, золошлаковые отходы от сжигания угля на электростанциях. 

– Производство цемента сопряжено с высокими энергозатратами. Особенности технологического процесса предполагают обжиг минерального сырья, в результате которого в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что обеспечивает высокий уровень эмиссии парниковых газов. На тонну произведенного цемента приходится примерно 800-900 килограммов CO2, выброшенного в атмосферу. Это ставит цементную промышленность на третье место по величине антропогенных выбросов углекислого газа. Поэтому проблема декарбонизации строительной отрасли актуальна и стоит достаточно остро. Мы на нашем «карбоновом» полигоне создаем технологии, направленные на снижение углеродного следа в цементной промышленности, разрабатывая и внедряя альтернативные минеральные вяжущие вещества и «зеленые» стройматериалы на их основе, – пояснил директор Климатического центра НГУ Георгий Лазоренко.

Для получения материалов сырье измельчают, разделяют на фракции. В зависимости от назначения конечного продукта, сырье могут подвергнуть термической обработке. Затем смесь смешивается с активатором на щелочной или кислотной основе. В результате образуется растворная смесь, твердение которой обеспечивает формирование керамико- или бетоноподобного материала.

Использование при производстве вяжущего вещества техногенного минерального сырья с высоким содержанием катионов кальция и магния, способных реагировать с диоксидом углерода с образованием стабильных карбонатных минералов, обеспечивает связывание CO2 с разработанными материалами.

– Исследования материалов на способность поглощать углекислый газ мы проводим с использованием специальной сконструированной камеры карбонизации, в которую закачивается CO2 под давлением. При контролируемых режимных параметрах – температуре, влажности и давлении мы принудительно карбонизируем материал и изучаем кинетику процесса минеральной карбонизации, – рассказал Георгий Лазоренко.

Сейчас в лабораториях Климатического центра ученые отрабатывают технологию производства бесцементных низкоуглеродных строительных материалов. Разрабатываются подходы для усиления поглощения углекислого газа из атмосферного воздуха. Из полученных составов в настоящий момент изготовлены образцы плитки, подходящую для применения в городской инфраструктуре, а также теплозвукоизоляционные материалы.