Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый метод производства цемента, который позволит снизить до минимума выбросы углекислого газа при этом процессе, не влияя на качество материала. Описание метода опубликовано в журнале PNAS.
Цемент — один из самых популярных строительных материалов в мире, а на его производство приходится крупная доля производственных выбросов углекислого газа — около 8% от глобальных выбросов.
Например, портландцемент производится путем измельчения известняка и смешивания его с глиной и песком. Затем получившуюся смесь нагревают до температуры 1 450 °C. В результате углекислый газ выделяется не только в ходе нагревания материалов, но и из самого известняка.
Предложенный исследователями метод заключается в отказе от нагревания известняка — вместо этого используется электролиз. Инженеры создали две связанные колбы, в каждой из которых находятся электроды.
В первой колбе электроды расщепляют воду на кислород и водород, превращая ее в кислоту, а во второй содержится основание раствора.
Затем твердый карбонат кальция поместили в кислый раствор. В нем он диссоциировал на ионы, и катион кальция начал движение в сторону анода и повышения основности раствора. Прореагировав с гидроксид-ионами, он выпал в виде осадка гидроксида кальция.
Исследователи признают, что в ходе этого процесса выделяется углекислый газ, однако он может быть легко захвачен и не нанесет вреда окружающей среде.
Ранее астронавты впервые произвели бетон в условиях микрогравитации — на МКС. Материал, изготовленный в космосе, в будущем может помочь построить среду обитания на Луне и Марсе.