Как один из нашего наиболее надежных строительных материалов, бетон делает значительный вклад в наши общие выбросы углерода. Основанные на кальции вещества нагреваются при высоких температурах, чтобы сформировать цемент. Это процесс, который производит углекислый газ. Но немного изменяя количества используемых материалов, ученые из MIT раскрыли новый метод изготовления цемента, который мог бы сократить эти выбросы больше чем наполовину.
Бетон обычно делается, когда смешивается гравий, вода, песок и цемент. Чтобы произвести цемент, богатые кальцием материалы, такие как известняк смешиваются, как правило с глиной, при температурах целых 1500 ° C (2732 ° F). Энергия, требуемая чтобы подогреть это соединение, в сочетании с проистекающей химической реакцией, производит углекислый газ. Это как раз тот процесс, который, как говорят исследователи, ответственен за пять — десять процентов общемировых промышленных выбросов углекислого газа.
Исследуя состав цемента, команда MIT под руководством старшего научного сотрудника Роланда Пелленка, нашла, что сокращение содержания кальция в соотношении с богатой силикатом глиной существенно сократило объемы производства углекислого газа. Как правило, кальций к отношениям кварцу может содержаться в соотношении между 1,2 и 2,2, хотя показатель 1,7 отмечен как стандарт для цемента. Собирая базу данных, которая сравнила химический состав различных отношений, исследователи решили, что 1,5 — это было фактически оптимальным соотношением для соединения. Согласно исследователям, это небольшое изменение в уровнях кальция могло уменьшить выбросы углерода на целых 60 %.
Кроме того, с новым соотношением у соединения, оказалось, было более высокое сопротивление переломам. Исследователи утверждают, что это происходит из-за молекулярного преобразования структуры от плотной кристаллической к беспорядочной гладкой структуре. Пелленк описывает соединение 1.5 как «волшебное соотношение», которое также вдвое повышает механическую прочность.
Анализ цементного соединения был выполнен на молекулярном уровне, так что ещё предстоит не один тест формулы.
