Самовосстанавливающийся бетон потребляет углекислый газ

Бетон - самый широко используемый материал в мире, на который приходится 8% глобальных выбросов углерода.

Бетон имеет огромный углеродный след, поэтому технологии, повышающие его эксплуатационные характеристики и позволяющие ему служить дольше, могут принести огромную пользу окружающей среде. Это привело к разработке самовосстанавливающегося бетона, способного самостоятельно заделывать трещины, и теперь ученые продемонстрировали новую захватывающую форму этого процесса, в которой используется фермент, найденный в крови человека.

Самовосстанавливающийся бетон

Крошечные трещины, образующиеся в бетоне, могут не представлять непосредственной проблемы для структурной целостности конструкции, но по мере проникновения воды и распространения трещин они могут значительно снизить прочность конструкции. Идея самовосстанавливающегося бетона заключается в том, чтобы вмешаться в этот процесс, пока трещины еще крошечные, запечатать материал, чтобы предотвратить не только катастрофическое разрушение, но и дорогостоящее обслуживание или полную замену конструкции.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

За годы исследований в этой области были найдены всевозможные интересные потенциальные решения. Мы видели варианты, в которых силикат натрия содержит собственные заживляющие вещества, варианты, в которых бактерии вырабатывают специальный клей для склеивания трещин, и варианты, в которых зазоры заполняются грибком. Ученые из Вустерского политехнического института придумали более дешевое и эффективное решение.

Команда черпала вдохновение в человеческом организме, а точнее, в том, как фермент в красных кровяных тельцах под названием карбоновая ангидраза (CA) способен быстро переносить CO2 из клеток в кровоток.

"Мы обратились к природе, чтобы найти то, что вызывает самый быстрый перенос CO2, и это фермент CA", - говорит автор исследования Нима Рахбар. "Поскольку ферменты в нашем организме реагируют удивительно быстро, их можно использовать в качестве эффективного механизма для ремонта и укрепления бетонных конструкций".

Команда использовала фермент CA, добавив его в бетонный порошок до того, как материал был смешан и залит. Когда в бетоне образуется небольшая трещина, фермент взаимодействует с CO2 в воздухе, образуя кристаллы карбоната кальция, которые имитируют свойства бетона и быстро заполняют трещину.

Проведя испытания, ученые продемонстрировали, что их легированный бетон может самостоятельно заделывать миллиметровые трещины в течение 24 часов. Команда говорит, что это заметное улучшение по сравнению с некоторыми предыдущими технологиями, использующими бактерии для самозалечивания, которые являются более дорогостоящими и могут затрачивать до месяца на заживление даже гораздо меньших трещин.

Хотя количество CO2, поглощаемого бетоном, вероятно, будет незначительным в общей схеме процесса, реальный экологический потенциал материала заключается в его потенциальной долговечности. Рахбар прогнозирует, что подобная технология самовосстановления может продлить срок службы конструкции с 20 до 80 лет, что снизит необходимость производства бетона для замены, который, как известно, является углеродоемким процессом.

"Исцеление традиционного бетона, который уже используется, также критически выгодно и поможет уменьшить необходимость производства и доставки дополнительного бетона, что оказывает огромное влияние на окружающую среду", - говорит Рахбар. опубликовано econet.ru по материалам energyload.eu

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet