Учёные Климатического центра Новосибирского государственного университета (НГУ) разработали бесцементные строительные материалы, которые не только обладают гораздо меньшим углеродным следом, чем традиционный бетон, но и способны поглощать углекислый газ из атмосферы.
Новосибирские исследователи предложили вместо обычного портландцемента при производстве материалов использовать минеральные вяжущие вещества, получаемые при переработке отходов горнодобывающей индустрии, строительной отрасли и энергетики — отвалы карьеров и шахт, строительный мусор, металлургические шлаки, а также золошлаковые отходы от сжигания угля на электростанциях.
Сначала техногенное минеральное сырьё подвергают высокоинтенсивному механическому измельчению и разделяют на фракции. В отдельных случаях сырьё проходит предварительную термическую обработку в высокотемпературной печи или камерах СВЧ-нагрева — в зависимости от назначения готовой смеси. Далее минеральную смесь смешивают с активатором на щелочной или кислотной основе. При затвердевании раствор превращается в керамико- или бетоноподобный материал.
Использование при производстве вяжущего вещества с высоким содержанием катионов кальция и магния, способных реагировать с диоксидом углерода с образованием стабильных карбонатных минералов, обеспечивает связывание CO2 из атмосферы.
«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, — пояснил директор Климатического центра НГУ Георгий Лазоренко. — Мы на нашем карбоновом полигоне создаём технологии, направленные на снижение углеродного следа в цементной промышленности, разрабатывая и внедряя альтернативные минеральные вяжущие вещества и «зелёные» стройматериалы на их основе».
В настоящее время технология производства бесцементных низкоуглеродных строительных материалов отрабатывается в лабораторных условиях. Учёные Климатического центра НГУ оптимизируют рецептуры и технологические режимы производства, а также разрабатывают подходы, направленные на увеличение эффекта поглощения материалами углекислого газа из атмосферного воздуха. Созданы опытные образцы материалов с использованием различных видов техногенного сырья с различных промышленных объектов страны.
Климатический центр НГУ и карбоновый полигон Новосибирской области созданы по инициативе и при поддержке Минобрнауки России.
