Článek
Na první pohled vypadá inovativní materiál jako obyčejná bílá pasta, ale ve skutečnosti má obrovský potenciál. Měl by ve stavebnictví plnohodnotně nahradit písek a místo toho, aby při stavbě oxid uhličitý vznikal, bude tento skleníkový plyn pohlcovat. Stane se tak uhlíkově záporným a produkci betonu i dalších stavebních materiálů může výrazně zlevnit.
Získávat písek z mořského dna i říčních koryt je totiž čím dál náročnější, a tedy i dražší. Naopak výrobní postup nové alternativy není nijak náročný a vyžaduje pouze tři základní suroviny, které jsou levné a dobře dostupné. Zapotřebí je mořská voda, do které se pustí elektrická energie a přidá oxid uhličitý. Konkrétně tedy tento alternativní písek tvoří uhličitan vápenatý a hydroxid hořečnatý v různých poměrech.
Inspirace schránkami měkkýšů
Vznik nového materiálu se podle zapojených vědců podobá tomu, když koráli a měkkýši staví své schránky. Funguje to tak, že dvě elektrody v nádrži emitují elektrický proud, který rozděluje molekuly na plynný vodík a hydroxidové ionty. Jakmile se přidá plynný CO2, změní se chemické složení vody a zvýší se hladiny hydrogenuhličitanových iontů. Ty společně s hydroxidovými ionty reagují s jinými přírodními ionty v mořské vodě a vytvářejí pevné minerály, které se usazují na elektrodách.
Úpravou poměrů vstupních surovin jsou vědci schopni upravovat vlastnosti výsledné sloučeniny, takže je lze ve stavebnictví využít k různým účelům.
Různé vlastnosti jednoho materiálu
Výsledkem je všestranná bílá hmota, která nejen zachycuje oxid uhličitý, ale může zastoupit písek nebo štěrk v cementu a také tvoří sypký základ pro další stavební materiály, tedy omítky i barvy. Zajímavé je, že se dá tento materiál úpravou průtoku, načasování i podílu jednotlivých složek škálovat. Změnami ve výrobním procesu mohou tedy vědci vytvořit alternativu písku s odlišnými vlastnostmi, která slouží pro různé účely.
„Ukazuje se, že když vytváříme tyto materiály, můžeme plně kontrolovat jejich vlastnosti, jako je chemické složení, velikost, tvar a poréznost,“ řekl hlavní autor studie Alessandro Rotta Loria serveru Newatlas.com s tím, že díky tomu získávají určitou flexibilitu při vývoji materiálů vhodných pro různé aplikace.
Na cestě k cirkulární ekonomice
Proces je mnohem ekologičtější než obvyklý způsob produkce podobných stavebních materiálů. Snižuje potřebu těžit obrovské množství písku z přírodního prostředí a jeho jediným vedlejším plynným produktem je vodík, který je možné zachytit a použít jako čisté palivo. Oxid uhličitý by navíc mohl pocházet z emisí z běžné výroby cementu, aby byla celá produkce ještě „zelenější“.
„Můžeme vytvořit cirkulární systém, kde budeme izolovat CO2 přímo u zdroje. A pokud budou betonárny a cementárny umístěny na pobřeží, snadno využijeme oceán k napájení reaktorů, kde přeměna CO2 probíhá,“ uzavřel Rotta Loria.
