Temukan cara untuk membuat semen lebih kuat dan mengurangi emisi gas rumah kaca

Setelah menganalisis struktur molekul material, para ahli dapat memperoleh formula baru yang akan membantu mengubah kualitas material, serta memengaruhi jumlah gas rumah kaca yang dilepaskan ke atmosfer.

Dalam konstruksi, material yang paling umum adalah beton, yang juga merupakan salah satu penyumbang utama pemanasan global, menghasilkan 1/10 gas rumah kaca yang dilepaskan ke atmosfer.

Sebuah studi terkini oleh para ahli telah memungkinkan para ilmuwan untuk mengembangkan teknik baru yang akan mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan (sekitar setengahnya).

Selain itu, setelah melakukan analisis molekuler yang kompleks terhadap struktur beton, para ahli sampai pada kesimpulan bahwa beton dapat dibuat lebih tahan lama dan tahan terhadap kerusakan. Beton terbuat dari pasir, air, dan semen. Untuk produksi semen, campuran dua jenis bahan digunakan - satu diperkaya dengan kalsium (biasanya batu kapur), yang kedua dengan silikon (biasanya tanah liat). Ketika campuran dipanaskan hingga 1500 0C, diperoleh massa padat, yang disebut klinker. Selama produksi bahan bangunan (selama pemanasan, dekarbonisasi), sebagian besar emisi gas rumah kaca ke atmosfer terjadi.

Saat menganalisis strukturnya, para ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa dengan mengurangi jumlah kalsium dalam material, emisi tidak hanya dapat dikurangi, tetapi juga material dapat menjadi lebih kuat.

Semen digunakan secara luas di planet ini, dan seperti yang ditunjukkan oleh penelitian, semen digunakan tiga kali lebih sering daripada baja. Dalam semen biasa, rasio kalsium terhadap silikon dapat berfluktuasi dari sekitar 1:1 hingga 2:1, dengan 1,7:1 dianggap sebagai norma. Namun, perbandingan terperinci material dengan rasio struktur molekul yang berbeda belum pernah dilakukan sebelumnya. Seperti yang dicatat oleh penulis penelitian, ia dan timnya membuat basis data yang mencakup semua komposisi kimia, dan dimungkinkan untuk menetapkan bahwa rasio optimal, yang saat ini digunakan, adalah 1,5:1.

Seperti yang dijelaskan oleh ahli, jika rasionya diubah, struktur molekul bahan tersebut mulai membaik (dari struktur kristal yang teratur menjadi struktur kaca yang kacau). Selain itu, para ahli telah menemukan bahwa dengan rasio 1,5 bagian kalsium dan 1 bagian silikon, campuran tersebut menjadi dua kali lebih kuat dan memperoleh ketahanan yang lebih besar terhadap kerusakan.

Semua kesimpulan yang dibuat oleh para ahli dikonfirmasi oleh sejumlah besar percobaan.

Selama produksi semen, hingga 10% emisi gas rumah kaca dilepaskan ke atmosfer, dan dengan mengurangi jumlah kalsium dalam material, menurut para ahli, emisi CO2 ke atmosfer akan berkurang secara signifikan. Para ilmuwan mengklaim bahwa emisi karbon akan berkurang hingga 60% saat memproduksi semen dengan jumlah kalsium yang dikurangi.

Karya para spesialis ini merupakan akhir dari lima tahun kerja bersama para spesialis dari Institut Teknologi Massachusetts dan Pusat Penelitian Ilmiah Nasional (CNRS), dengan Roland Peleng sebagai kepala proyek ilmiah.

Para ahli menyarankan bahwa formula baru untuk memproduksi semen, berkat kekuatannya yang tinggi dan ketahanannya terhadap berbagai jenis kerusakan mekanis, dapat menarik minat perusahaan gas dan minyak, di mana semen mencegah kebocoran dan terobosan dari pipa.

[ 1 ], [ 2 ]