3D-печать превращает углекислый газ в прочный бетон

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разрабатывают метод создания устойчивого 3D-печатного строительного материала под названием CO2NCRETE. Они считают, что выбросы углекислого газа от электростанций можно использовать для создания нового долговечного материала – разновидности бетона.

В современном мире бетон используется повсеместно. Но производство цемента – одна из отраслей, которая выбрасывает в атмосферу большое количество газов, создающих парниковый эффект. Около 5% всех таких выбросов приходится на производство цемента. Команда исследователей из Калифорнийского университета нашла решение этой проблемы.

Их план прост: создать процесс с замкнутым циклом, во время которого диоксид углерода будет улавливаться из всех газовых потоков электростанций, после чего – использоваться для производства нового строительного материала CO2NCRETE, подходящего для 3D-печати. Это поможет снизить выбросы парниковых газов во время производства бетонных смесей.

«Ценность этой технологии в том, что мы можем превращать то, что всегда считали вредным веществом (двуокись углерода) в нечто полезное, – рассказывает Дж. Р. ДеШазо (J.R. DeShazo), профессор государственной политики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. – Я решил принять участие в этом инновационном проекте, поскольку он может изменить подход к проблемам климата. Эта технология затрагивает вопрос глобального изменения климата – одну из самых больших проблем, с которой сегодня столкнулось человечество и которая останется актуальной и в следующем столетии».

Ранее ученые уже пробовали решить проблему выброса парниковых газов, но другим методом: собирая газы. А ученые Калифорнийского университета, в свою очередь, хотят превратить их в нечто совсем иное. «Вместо извлекания и хранения газов мы хотим использовать их для создания нового строительного материала, который заменит цемент», –  говорит ДеШазо.

«Мы рассматриваем углекислый газ как ресурс, который можно переработать», – добавляет Гурав Сант (Gaurav Sant), доцент Калифорнийского университета, который возглавил научные исследования в этом направлении.

Для уменьшения темпов глобального потепления необходимо, чтобы уровень выбросов парниковых газов снизился во всем мире. Однако в первую очередь целью ученых являются Китай и Индия, поскольку именно эти страны вырабатывают наибольшее количество парниковых газов.

И хотя проект все еще находится на стадии разработки, исследователи уже доказали реальность своих идей: они продемонстрировали небольшие образцы нового материала. Теперь процесс его создания должен быть перенесен на новый уровень в более крупных масштабах. «Мы доказали, что наша идея осуществима. Теперь нам нужно увеличивать масштабы производства материала из углекислого газа и думать над тем, как использовать проект в коммерческих целях. Ведь одно дело – это продемонстрировать работу технологии в лабораторных условиях, и совсем другое – использовать её в реальных условиях», –  говорит ДеШазо.

Следует также учитывать, что большинство 3D-принтеров рассчитано на создание деталей среднего размера, однако для проекта CO2NCRETE нужны будут 3D-печатные объекты длиной до 5 метров. К счастью, такие компании, как Bruil и Amalgamma, активно развиваются в этом направлении.

Возможно, наиболее сложная часть работы для исследователей Калифорнийского университета – это доказать инвесторам, что данный проект экономически выгоден для бизнеса, а не только для окружающей среды. Однако ученые настроены оптимистично, ведь такие ресурсы могут быть использованы для развития городов, к примеру, для строительства дорог и мостов.