Навукоўцы дадалі ў бетон чалавечыя фекаліі. Вынік здзівіў
Навукоўцы дадавалі перапрацаваныя адкіды жыццядзейнасці чалавека ў бетон і выявілі, што яго трываласць можа павялічыцца на 42%. Праўда, усё залежыць ад прапорцый. Пра эксперымент індыйскіх даследчыкаў піша ScienceAlert.
Бетон з'яўляецца адным з асноўных будаўнічых матэрыялаў сучаснага свету. Але вытворчасць аднаго з яго галоўных кампанентаў, цэменту, звязаная з вялікімі выкідамі вуглякіслага газу. Таму навукоўцы шукаюць матэрыялы, якімі можна было б замяніць хаця б частку цэменту і пры гэтым не пагоршыць уласцівасці бетону.
Каманда навукоўцаў з Універсітэта Маніпала ў Джайпуры прапанавала даволі незвычайны варыянт. Даследчыкі вырашылі выкарыстаць для гэтага чалавечыя фекаліі. Зразумела, у бетон іх дадавалі не ў першапачатковым выглядзе.
Што зрабілі з адкідамі
Для эксперыменту даследчыкі выкарысталі асадак чалавечых фекалій з ачышчальнай станцыі ў індыйскім Варангале. Спачатку яго высушылі, а затым нагрэлі пры тэмпературы ад 350 да 450 градусаў Цэльсія ва ўмовах з нізкім утрыманнем кіслароду. Такі працэс называецца піролізам і дазваляе ператварыць арганічную сыравіну ў багаты вугляродам матэрыял, які называюць біявугалем.
Атрыманы біявугаль здрабнілі і прасеялі да стану дробнага парашку. Ім замянілі частку цэменту ў бетоннай сумесі. Даследчыкі падрыхтавалі некалькі варыянтаў, у якіх доля біявугалю складала 5%, 10% і 15% ад колькасці цэменту.
Затым даследчыкі праверылі, наколькі трывалымі атрымаліся ўзоры, а таксама вымералі іх усаджванне, паглынанне вады і порыстасць.
На 42% больш трывалы. Але ёсць нюанс
Праз 91 дзень у сумесі з 5% біявугалю трываласць пры сцісканні павялічылася ў сярэднім на 20%, а пры выгіне — на 36%.
У сумесі, дзе замянілі 10% цэменту, гэтыя паказчыкі былі яшчэ большымі: 21% і 42% адпаведна.
Аднак большая колькасць біявугалю не азначала лепшага выніку. Калі яго доля дасягала 15%, бетон хоць і працягваў набіраць трываласць з часам, але ў цэлым саступаў сумесям з 5% і 10%.
Даследчыкі таксама выявілі, што бетон з 5% біявугалю паглынаў менш вады, меў меншую порыстасць і даваў меншую ўсадку, чым звычайны бетон. Пры 10% гэтыя паказчыкі былі ў цэлым супастаўныя са звычайным бетонам.
Чаму біявугаль можа ўмацоўваць бетон
Навукоўцы прапануюць некалькі тлумачэнняў такога эфекту. Порыстая структура біявугалю дазваляе яму ўтрымліваць ваду і паступова аддаваць яе падчас зацвярдзення бетону. Гэта можа спрыяць працэсам, неабходным для набору трываласці.
Акрамя таго, біявугаль змяшчае крэменязём, які можа ўступаць у рэакцыі з кампанентамі цэменту і спрыяць утварэнню дадатковых сілікатаў кальцыю. Дробныя часцінкі біявугалю таксама запаўняюць прамежкі паміж іншымі кампанентамі сумесі.
Мікраскапічны аналіз пацвердзіў гэтую карціну. У бетоне з 5% біявугалю структура была больш шчыльнай, а ў сумесі з 15% даследчыкі выявілі больш пор, расколін і ўчасткаў са слабейшым счапленнем.
Будаваць дамы з такога бетону пакуль рана
Аднак да выкарыстання такога бетону ў рэальным будаўніцтве яшчэ далёка. Даследчыкі пакуль не правяралі, як ён паводзіць сябе пры замярзанні і адтаванні, уздзеянні соляў і экстрэмальных тэмператур.
Ёсць і яшчэ адно важнае пытанне. Асадак сцёкавых вод можа ўтрымліваць цяжкія металы. Пакуль невядома, ці застануцца яны надзейна звязанымі ў бетоне на працягу доўгага часу або змогуць паступова трапляць у навакольнае асяроддзе.
Таксама даследаванне не ацэньвала, наколькі выкарыстанне біявугалю з чалавечых фекалій сапраўды можа скараціць ці павысіць выкіды вуглякіслага газу. Тэарэтычна тэхналогія дазваляе адначасова выкарыстоўваць адкіды і памяншаць колькасць неабходнага цэменту, але экалагічны эфект яшчэ трэба асобна вывучыць.
Цяпер чытаюць
Той самы масажыст расказаў, навошта здымаў голых кліентак19
Каментары