Cementowy zamiennik piasku z wody morskiej i dwutlenku węgla

Naukowcy z Uniwersytetu Northwestern opracowali nowy materiał budowlany, który może pomóc w rozwiązaniu problemu niedoboru piasku oraz uczynić proces produkcji cementu bardziej przyjaznym dla środowiska. Ich wynalazek to konglomerat węglanu wapnia i wodorotlenku magnezu, wytwarzany z wody morskiej i dwutlenku węgla przy użyciu energii elektrycznej. Proces produkcji inspirowany jest sposobem, w jaki koralowce i mięczaki budują swoje muszle.

Aby uzyskać ten materiał, naukowcy wprowadzają CO₂ do wody morskiej, w której elektrody generują niewielki prąd elektryczny. Po dodaniu gazu zmienia się skład chemiczny wody, co prowadzi do zwiększenia poziomu jonów wodorowęglanowych. Jony wodorotlenkowe i wodorowęglanowe reagują z innymi naturalnymi jonami obecnymi w wodzie morskiej, tworząc minerały w postaci stałej, które osadzają się na elektrodach. Te minerały mogą być następnie wykorzystywane jako zamiennik piasku lub żwiru w cemencie, a także jako podstawowy składnik innych materiałów budowlanych, takich jak gips czy farba. Jedynym gazowym produktem ubocznym tego procesu jest wodór, który może być wykorzystany jako czyste paliwo.

Badacze odkryli również, że mogą dostosować właściwości wytwarzanego materiału, zmieniając przepływ, czas i długość wprowadzania CO₂ oraz wody morskiej, a także napięcie i natężenie prądu. Dzięki temu możliwe jest tworzenie materiałów o różnych właściwościach, dostosowanych do konkretnych zastosowań. Wyniki tych badań zostały opisane w publikacji, która ukazała się w czasopiśmie „Advanced Sustainable Systems”.

Mirosław Usidus