Ινδία: Επιστήμονες δημιούργησαν ανθεκτικότερο σκυρόδεμα χρησιμοποιώντας ανθρώπινα περιττώματα

Ερευνητές στην Ινδία δημιούργησαν ανθεκτικότερο σκυρόδεμα αντικαθιστώντας μέρος του τσιμέντου με βιοάνθρακα από επεξεργασμένα ανθρώπινα λύματα.

Το σκυρόδεμα (μπετόν) αποτελεί το βασικότερο δομικό υλικό του σύγχρονου κόσμου, ωστόσο η παραγωγή του τσιμέντου επιβαρύνει σημαντικά το περιβάλλον με μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα. Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον πολιτικό μηχανικό Raghuvesh Tiwari από το Πανεπιστήμιο Manipal Jaipur της Ινδίας πρότεινε μια λύση, αναμειγνύοντας βιοάνθρακα από ανθρώπινα λύματα στο μίγμα του σκυροδέματος.

Για την παρασκευή του υλικού, τα λύματα αποξηραίνονται, θερμαίνονται σε περιβάλλον χαμηλού οξυγόνου στους 350-450 βαθμούς Κελσίου και στη συνέχεια αλέθονται σε λεπτή σκόνη. Η σκόνη αυτή αντικατέστησε το τσιμέντο σε ποσοστά 5%, 10% και 15% σε εργαστηριακές δοκιμές, με τα αποτελέσματα να δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό Scientific Reports.

Τα αποτελέσματα εντυπωσίασαν τους επιστήμονες: Το σκυρόδεμα έγινε πιο ανθεκτικό!

Οι δοκιμές έδειξαν ότι η προσθήκη του βιοάνθρακα βελτίωσε σημαντικά τις ιδιότητες του υλικού. Η μέγιστη αντοχή καταγράφηκε όταν αντικαταστάθηκε το 5% έως 10% του τσιμέντου, με το υλικό να αποκτά επιπλέον ανθεκτικότητα όσο ωρίμαζε.

Μετά από 91 ημέρες, το μίγμα με 5% βιοάνθρακα σημείωσε αύξηση 20% στην αντοχή σε θλίψη και 36% στην αντοχή σε κάμψη, ενώ στο μίγμα του 10% η αύξηση έφτασε το 21% και το 42% αντίστοιχα.

Επιπλέον, το υλικό απορροφούσε λιγότερο νερό και παρουσίασε μικρότερη συρρίκνωση κατά τη ξήρανση. Ωστόσο, στην αντικατάσταση του 15%, η συνολική αντοχή άρχισε να υποχωρεί, δείχνοντας ότι υπάρχει ένα βέλτιστο όριο στη χρήση του.

Η βελτίωση της αντοχής οφείλεται στην πορώδη δομή του βιοάνθρακα, ο οποίος λειτουργεί ως μικροσκοπική δεξαμενή νερού, απελευθερώνοντας υγρασία σταδιακά κατά την πήξη. Παράλληλα, ο βιοάνθρακας είναι πλούσιος σε διοξείδιο του πυριτίου, προκαλώντας χημικές αντιδράσεις παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνταν στο αρχαίο ρωμαϊκό σκυρόδεμα.

Δεν είναι ακόμα έτοιμο να βγει στην αγορά

Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτούνται επιπλέον δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες, όπως σε κύκλους ψύξης-παγετού και σε περιβάλλοντα με υψηλή αλατότητα.

Παράλληλα, πρέπει να αξιολογηθεί η συμπεριφορά των βαρέων μετάλλων που περιέχονται στα λύματα, ώστε να διασφαλιστεί ότι δεν θα διαρρεύσουν στο περιβάλλον με την πάροδο του χρόνου.

gazzetta.gr