В НГУ создали строительные материалы со сниженным углеродным следом

Строительные материалы с низким углеродным следом создали ученые из Климатического центра Новосибирского государственного университета. При их производстве используются крупнотоннажные отходы горнодобывающей индустрии, строительной отрасли и энергетики.

В этой разработке используются:

• минеральное сырье от сноса зданий и сооружений;
• отвалы с карьеров и шахт;
• металлургические шлаки;
• золошлаковые отходы от сжигания угля на электростанциях.

Технология, разработанная в лаборатории Климатического центра, позволяет производить бесцементные строительные материалы с меньшим углеродным следом, чем у традиционного бетона. Более того, эти материалы способны поглощать углекислый газ из атмосферы.

Производство цемента требует много энергии. Сырье обжигают, и в атмосферу попадает углекислый газ — так цементная промышленность становится третьим источником антропогенных выбросов CO₂.

Чтобы решить эту проблему, мы разрабатываем и внедряем на нашем Карбоновом полигоне альтернативные минеральные вяжущие вещества и «зеленые» стройматериалы на их основе, — рассказал директор Климатического центра НГУ Георгий Лазоренко.

При изготовлении материалов техногенное минеральное сырье измельчают, разделяя на фракции. В некоторых случаях его предварительно обрабатывают в высокотемпературной печи или в камерах СВЧ-нагрева.

Затем сырье смешивают с активатором на щелочной или кислотной основе — водным раствором. Получается растворная смесь, которая твердеет и образует керамико- или бетоноподобный материал.

Ученые используют минеральное сырье с высоким содержанием катионов кальция и магния для производства вяжущего вещества. Эти элементы реагируют с диоксидом углерода, образуя стабильные карбонатные минералы. Это позволяет связывать CO₂ с разработанными материалами.

Георгий Лазоренко рассказал, что исследования материалов на способность поглощать углекислый газ проводятся в специальной камере карбонизации. В нее закачивается CO₂ под давлением. При контролируемых температуре, влажности и давлении материал принудительно карбонизируют и изучают кинетику процесса минеральной карбонизации.

Сейчас ученые в лаборатории Климатического центра НГУ разрабатывают и совершенствуют методы производства бесцементных низкоуглеродных строительных материалов. Они оптимизируют состав и технологию изготовления, а также ищут способы повысить способность материалов поглощать углекислый газ из воздуха.

В лаборатории созданы образцы таких материалов с использованием различных промышленных отходов. Из этих составов можно делать разные изделия. Уже изготовлены образцы плитки для городской инфраструктуры и теплозвукоизоляционные материалы, которые по техническим характеристикам не уступают изделиям на основе цемента.

16.10.2024