برای بتن سبزتر ، از سنگ آتشفشانی استفاده کنید؟

نمای هوایی پایه مخلوط کن سیمان و بیل مکانیکی

بر اساس یک مطالعه جدید ، جایگزینی تنها یکی از مواد اصلی بتن با سنگ های آتشفشانی می تواند انتشار کربن حاصل از تولید مواد را تقریباً دو سوم کاهش دهد.

بتن پانتئون در رم ، خانه اپرای سیدنی ، سد هوور و یکپارچه های بی شماری را به ما داده است. سنگ مصنوعی پتو و شهرهای ما را پتو می کند ، زیربنای مزارع بادی و آرایه های صفحه خورشیدی است - و به تن در پروژه های زیربنایی پشتیبانی می شود که توسط سرمایه گذاری های بازیابی COVID در ایالات متحده و خارج از کشور پشتیبانی می شوند.

تلاش برای مبارزه با تغییرات آب و هوا هزینه زیادی را متحمل می شود ، زیرا سیمان- عنصر اتصال دهنده ای که برای ساخت بتن با شن ، شن و ماسه و آب مخلوط می شود - در میان بزرگترین عوامل کمک کننده به گرم شدن کره زمین قرار دارد.

تیزانا وانوریو ، استادیار ژئوفیزیک در دانشگاه استنفورد می گوید: "بتن در همه جا وجود دارد زیرا یکی از مقرون به صرفه ترین مصالح ساختمانی است ، به راحتی دستکاری می شود و می توان آن را تقریباً به هر شکلی قالب ریزی کرد."

اما تولید سیمان به میزان 8٪ از انتشار دی اکسید کربن سالانه مربوط به فعالیت های انسانی ایجاد می شود و انتظار می رود در دهه های آینده تقاضا افزایش یابد زیرا شهرنشینی و توسعه اقتصادی باعث ایجاد ساختمان ها و زیرساخت های جدید می شود.

وانوریو می گوید: "اگر می خواهیم میزان انتشار كربن را به سطوح لازم برای جلوگیری از تغییرات فاجعه بار آب و هوا برسانیم ، باید روش تهیه سیمان را تغییر دهیم."

صخره های مرجانی ، پوسته خرچنگ دریایی و میگوهای مانتیس

شرکت بتن2 مشکل از سنگ آهک شروع می شود ، سنگی که اساساً از کربنات کلسیم ساخته شده است. برای تهیه سیمان پرتلند - ماده اصلی خمیری بتن مدرن - سنگ آهک استخراج ، خرد و در حرارت زیاد با خاک رس و مقدار کمی مواد دیگر در کوره های غول پیکر پخته می شود. تولید این گرما معمولاً شامل سوختن ذغال سنگ یا سایر سوخت های فسیلی است که بیش از یک سوم انتشار کربن مربوط به بتن را تشکیل می دهد.

گرما باعث ایجاد یک واکنش شیمیایی می شود که توده های خاکستری به اندازه سنگ مرمر تولید می کند که به آن معروف هستند کلینکر، و سپس در پودر ریز که ما به عنوان سیمان می شناسیم خرد می شوند. این واکنش همچنین کربنی را آزاد می کند که در غیر این صورت می تواند صدها میلیون سال در سنگ آهک قفل شود. این مرحله بیشتر CO باقی مانده را تشکیل می دهد2 انتشار از تولید بتن.

Vanorio و همکارانش اکنون در حال ساخت نمونه اولیه سیمان هستند که CO را از بین می برد2واکنش شیمیایی آهسته با ساختن کلینکر با a سنگ آتشفشانی که شامل تمام عناصر سازنده لازم است ، اما هیچ یک از کربن را ندارد.

بتن مدتهاست که بعنوان پرکاربردترین مصالح ساختمانی روی کره زمین مورد هدف قرار می گیرد تا از نو اختراع شود. محققان و شرکت ها الهام بخشیدن به دستور العمل های جدید در صخره های مرجانی ، پوسته های خرچنگ دریایی و چوب های چکش مانند میگو آخوندک. برخی دیگر تا حدی کلینکر را با زباله های صنعتی مانند خاکستر بادی از کارخانه های زغال سنگ جایگزین می کنند یا دی اکسید کربن گرفته شده را به عنوان راهی برای کاهش تأثیرات آب و هوای بتن به مخلوط تزریق می کنند.

رئیس جمهور جو بایدن خواستار گسترش جذب کربن و استفاده از سوخت هیدروژن در تولید سیمان شده است تا به کاهش تولید گازهای گلخانه ای ایالات متحده از سطح 2005 تا سال 2030 کمک کند.

سنگ آهک را رد کنید

وانوریو پیشنهاد می کند که به طور کلی سنگ آهک از بین برود و در عوض با سنگی شروع شود که می تواند در بسیاری از مناطق آتشفشانی در سراسر جهان استخراج شود. وی می گوید: "ما می توانیم این سنگ را گرفته ، خرد كرده و سپس آن را گرم كنیم تا با استفاده از همان تجهیزات و زیرساخت های موجود برای ساخت كلینكر از سنگ آهك ، کلینکر تولید کنیم."

آب گرم مخلوط شده با این کلینکر کم کربن نه تنها آن را به سیمان تبدیل می کند بلکه باعث رشد زنجیره های طولانی و بهم تنیده مولکول هایی می شود که وقتی در زیر میکروسکوپ مشاهده می شوند مانند الیاف درهم هستند. ساختارهای مشابه در سنگهایی که به طور طبیعی در محیطهای گرمابی - در مکانهایی که آب گرم سوزانده شده دقیقاً زیر زمین جریان دارد - و در بندرهای بتونی روم ، که 2,000 سال پس از حمله آب شور خورنده و امواج خرد کننده که در آن بتن مدرن به طور معمول در طی چند دهه خرد می شود ، زنده مانده اند ، زنده مانده اند ، وجود دارد.

مانند میلگردهایی که معمولاً در سازه های بتونی مدرن برای جلوگیری از ترک خوردگی استفاده می شود ، این الیاف معدنی ریز با شکنندگی معمول مواد مبارزه می کنند.

بتن دوست ندارد کشیده شود. بدون نوعی تقویت کننده ، قبل از اینکه در اثر فشار خم شود ، می شکند. "، می گوید وانوریو ، نویسنده ارشد مقالات اخیر در مورد ریزساختارها در بتن دریایی روم و در نقش فیزیک سنگ در حال گذار به آینده کم کربن است. بیشتر بتن ها در حال حاضر در مقیاس بزرگ با استفاده از فولاد تقویت می شوند.

او می گوید: "ایده ما تقویت آن در مقیاس نانو با یادگیری چگونگی تقویت ریزساختارهای الیافی به طور م effectivelyثر برای سنگها و شرایط طبیعی تولید آنها است."

دروس بهبودی و انعطاف پذیری

فرایندی که وانوریو برای تبدیل آن در نظر گرفته است سنگ آتشفشانی بتن شبیه به سنگ سیمان در محیط های گرمابی است. شرایط هیدروترمال که اغلب در اطراف آتشفشان ها و بالاتر از مرزهای صفحه تکتونیکی فعال مشاهده می شود ، به سنگها اجازه می دهد تا به سرعت واکنش نشان دهند و در دمای کمتر از کوره خانگی ترکیب شوند و از آب به عنوان یک حلال قدرتمند استفاده کنند.

مانند بهبود پوست ، ترک ها و گسل های خارجی ترین لایه زمین با گذشت زمان از طریق واکنش های موجود در بین مواد معدنی و آب گرم سیمان می شوند. وانوریو می گوید: "طبیعت منبع بزرگی برای الهام گرفتن از مواد نوآورانه است كه از زندگی بیولوژیك تقلید می كنند." "ما همچنین می توانیم از فرایندهای زمینی که باعث بهبود و آسیب رساندن به انعطاف پذیری می شوند ، الهام بگیریم."

از آجر و فلز جعلی گرفته تا شیشه و پلاستیک ، مدتهاست که مردم با استفاده از همان نیروهایی که چرخه سنگ زمین را تحریک می کنند ، مواد تولید می کنند: گرما ، فشار و آب. مطالعات متعدد باستان شناسی و کانی شناسی نشان می دهد که رومیان باستان ممکن است یاد بگیرند خاکستر آتشفشانی را برای اولین دستور العمل بتنی شناخته شده با تماشای سخت شدن آن هنگام مخلوط شدن طبیعی با آب یاد بگیرند.

وانوریو می گوید: "امروز ما این فرصت را داریم كه سیمان را با استفاده از عدسی فناوری قرن 21 و دانش در مورد تأثیرات محیطی مشاهده كنیم."

وانوریو با پروفسور مهندسی و مهندسی مواد آلبرتو سالو همکاری کردند تا فراتر از تقلید از زمین شناسی دستکاری روند آن برای نتایج خاص و خواص مکانیکی با استفاده از مهندسی در مقیاس نانو کنند. Salleo می گوید: "بیشتر و بیشتر آشکار می شود که سیمان می تواند در مقیاس نانو مهندسی شود و باید در همان مقیاس نیز مورد مطالعه قرار گیرد."

در آغوش گرفتن عیوب بتن

بسیاری از خصوصیات سیمان به کوچکی بستگی دارد نقص Salleo می گوید و بر روی استحکام پیوندهای بین اجزای مختلف. الیاف ریز که در هنگام سیمان شدن سنگ های پودر شده رشد کرده و در هم تنیده می شوند مانند طناب های سفت کننده عمل می کنند و مقاومت می کنند. وی می گوید: "ما دوست داریم بگوییم كه مواد مانند افراد هستند: این نقص در آنها است كه آنها را جالب می كند."

در سال 2019 یک کنجکاوی ثابت درباره بتن باستانی که او در کودکی در رم در میان ویرانه ها دیده بود ، باعث شد Salleo به وانوریو ، که سفر خود به فیزیک سنگ پس از تجربه پویایی پوسته زمین در دوران کودکی در یک ناپولی ، آغاز شد ، برسد. شهر بندری در مرکز یک کالدرا که در آن بتن رومی برای اولین بار مهندسی شد.

از آن زمان ، Salleo به کار یک کلینکر کم کربن الهام گرفته از فرایندهای زمین شناسی به عنوان منطقی منطبق بر پروژه های گروه خود در رابطه با پایداری ، مانند سلول های خورشیدی ارزان قیمت بر اساس مواد پلاستیکی و دستگاه های الکتروشیمیایی برای ذخیره انرژی ، پی برده است.

وی می گوید: "فکر کردن در مورد کلینکر کم کربن راهی دیگر برای کاهش میزان CO2 است که در جو می فرستیم." اما این فقط آغاز کار است. "زمین یک آزمایشگاه عظیم است که مواد در دمای بالا و فشار زیاد با هم مخلوط می شوند. چه کسی می داند چند ساختار جالب و در نهایت مفید دیگر وجود دارد؟ "

منبع: دانشگاه استنفورد

کتاب های مرتبط

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

توسط پل هاوک و تام استایر
9780143130444در برابر ترس و بی تفاوتی گسترده، یک ائتلاف بین المللی محققان، متخصصان و دانشمندان برای جمع آوری راهکارهای واقع بینانه و جسورانه برای تغییرات آب و هوایی آماده شده است. صد روش و شیوه در اینجا توضیح داده شده است. برخی از آنها به خوبی شناخته شده اند. برخی از شما ممکن است هرگز از آن شنیده نشده است. آنها از انرژی پاک به آموزش دادن دختران در کشورهای با درآمد پایین به شیوه های استفاده از زمین است که کربن را خارج از هوا می کند. راه حل های موجود، از لحاظ اقتصادی قابل اجرا هستند، و جوامع در سراسر جهان در حال حاضر آنها را با مهارت و عزم را در اختیار دارد. موجود در آمازون

طراحی راه حل های آب و هوایی: راهنمای سیاستی برای انرژی کم کربن

توسط هال هاروی، رابی اورویس، جفری ریسمن
1610919564با توجه به تأثیرات تغییرات اقلیمی بر ما ، نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای جهانی چیزی فوری نیست. این یک چالش دلهره آور است ، اما فناوری ها و استراتژی های پاسخگویی به آن امروز وجود دارد. مجموعه کوچکی از سیاست های انرژی ، به خوبی طراحی و اجرا شده ، می تواند ما را در مسیر آینده با کربن کم قرار دهد. سیستم های انرژی بزرگ و پیچیده هستند ، بنابراین سیاست انرژی باید متمرکز و مقرون به صرفه باشد. رویکردهای متناسب با همه کارها به سادگی کار را به پایان نمی رسانند. سیاست گذاران به یک منبع جامع و واضح نیاز دارند که سیاست های انرژی را که بیشترین تأثیر را در آینده آب و هوایی ما دارند ، به طور خلاصه بیان کند و نحوه طراحی مناسب این سیاست ها را شرح دهد. موجود در آمازون

این همه چیز تغییر: سرمایه داری در مقابل آب و هوا

توسط Naomi Klein
1451697392In این همه چیز تغییر نائومی کلین استدلال می کند که تغییر آب و هوا تنها مسئله دیگری نیست که به طور منظم بین مالیات و مراقبت های بهداشتی ثبت شود. این یک زنگ خطر است که ما را به رفع یک سیستم اقتصادی است که در حال حاضر ما را از بسیاری جهات شکست. کلاین دقیقا برای اینکه چگونه میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را به طور عظیم کاهش می دهد، ما بهترین فرصت را برای کاهش همزمان نابرابری های خفیف، دوباره تصور دموکراسی های شکسته ما و بازسازی اقتصادهای محلی خود داریم. او در معرض نومیدی ایدئولوژیک از انکار کنندگان تغییرات اقلیمی، خطاهای مسیحیت مهندسان ژئواستراتژیک آینده و ناکامی غم انگیز بسیاری از طرح های اصلی جریان سبز قرار می گیرد. و او به طور دقیق نشان می دهد که چرا بازار بازار بحران آب و هوایی را نداشته و نمی تواند آن را حل کند، بلکه بدتر از همه با بدتر شدن روش های استخراج سنگین و اکولوژیکی، همراه با سرمایه داری فاجعه بار است. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.

 

این مقاله در ابتدا در ظاهر اینده

شما همچنین ممکن است

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

به دنبال InnerSelf در

آیکون فیس بوکنماد توییترآیکون یوتیوبنماد اینستاگرامنماد pintrestآیکون rss

 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

آخرین فیلم ها

مهاجرت بزرگ آب و هوایی آغاز شده است
مهاجرت بزرگ آب و هوایی آغاز شده است
by کاربر فوق العاده
بحران آب و هوایی هزاران نفر را در سراسر جهان مجبور به فرار می کند زیرا خانه های آنها به طور فزاینده ای غیر قابل سکونت می شوند.
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
آخرین عصر یخبندان به ما می گوید که چرا ما باید در مورد تغییر 2 درجه دما دقت کنیم
by آلن ن ویلیامز ، و همکاران
آخرین گزارش هیئت بین دولتی در مورد تغییر آب و هوا (IPCC) بیان می کند که بدون کاهش قابل توجهی ...
زمین میلیاردها سال قابل سکونت بوده است - دقیقاً چقدر خوش شانس بودیم؟
زمین میلیاردها سال قابل سکونت بوده است - دقیقاً چقدر خوش شانس بودیم؟
by توبی تیرل
تولید Homo sapiens 3 یا 4 میلیارد سال طول کشید. اگر فقط یک بار آب و هوا کاملاً خراب شده بود
چگونه نقشه برداری از 12,000 سال قبل می تواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی آینده کمک کند
چگونه نقشه برداری از 12,000 سال قبل می تواند به پیش بینی تغییرات آب و هوایی آینده کمک کند
by بریس ریا
پایان آخرین عصر یخبندان ، حدود 12,000 سال پیش ، با یک مرحله سرد نهایی به نام Dryas Youngas مشخص شد.
در این قرن قرار است دریای خزر 9 متر یا بیشتر سقوط کند
در این قرن قرار است دریای خزر 9 متر یا بیشتر سقوط کند
by فرانک وسلینگ و ماتئو لاتوادا
تصور کنید در ساحل هستید و به دریا نگاه می کنید. در مقابل شما 100 متر شن و ماسه بی ثمر نهفته است که به نظر می رسد a
زهره یک بار دیگر مانند زمین بود ، اما تغییرات آب و هوایی آن را غیرقابل سکونت کرد
زهره یک بار دیگر مانند زمین بود ، اما تغییرات آب و هوایی آن را غیرقابل سکونت کرد
by ریچارد ارنست
ما می توانیم از ونوس ، سیاره خواهرمان چیزهای زیادی در مورد تغییر اقلیم یاد بگیریم. ونوس در حال حاضر دمای سطح…
پنج ناباوری از آب و هوا: یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوا
پنج ناباوری آب و هوا: یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوا
by جان کوک
این ویدئو یک دوره سقوط در اطلاعات نادرست آب و هوایی است ، خلاصه ای از استدلال های اصلی مورد استفاده برای ایجاد تردید در واقعیت ...
قطب شمال 3 میلیون سال است که این گرم نیست و این به معنای تغییرات بزرگ سیاره است
قطب شمال 3 میلیون سال است که این گرم نیست و این به معنای تغییرات بزرگ سیاره است
by جولی بریگام-گرت و استیو پتچ
هر سال ، پوشش یخ دریا در اقیانوس منجمد شمالی در اواسط سپتامبر به یک نقطه کم تبدیل می شود. این سال فقط 1.44 measures اندازه دارد

آخرین مقالات

نور روشن از زیر بنای کوچک مزارع برنج تراس دار در زیر آسمان پرستاره
شبهای گرم ساعت داخلی برنج را بهم می ریزد
by ایالت مت شیپمن-NC
تحقیقات جدید روشن می کند که چگونه شب های گرم باعث کاهش محصول برای برنج می شوند.
یک خرس قطبی روی تپه بزرگی از یخ و برف
تغییرات آب و هوایی آخرین منطقه یخی قطب شمال را تهدید می کند
by هانا هیکی-یو واشنگتن
محققان گزارش دادند ، مناطقی از منطقه قطب شمال به نام آخرین منطقه یخی در حال حاضر کاهش یخ های دریایی تابستان را نشان می دهد.
بلال ذرت و برگها روی زمین
برای جداسازی کربن ، باقی مانده محصول را می گذارید تا پوسیده شود؟
by آیدا اریکسن-یو. کپنهاگ
تحقیقات نشان می دهد ، مواد گیاهی که در خاک می پوسند ، باعث تولید کمپوست خوب و نقش اساسی در جداسازی کربن می شود.
تصویر
درختان در خشکسالی غربی از تشنگی می میرند - این چیزی است که در داخل رگهای آنها می گذرد
by دانیل جانسون ، استادیار فیزیولوژی درخت و بوم شناسی جنگل ، دانشگاه جورجیا
مانند انسان ها ، درختان برای زنده ماندن در روزهای گرم و خشک به آب احتیاج دارند و فقط در کوتاه مدت تحت گرمای شدید می توانند زنده بمانند ...
تصویر
اقلیم توضیح داد: چگونه IPCC در مورد تغییر اقلیم به اجماع علمی می رسد
by ربکا هریس ، مدرس ارشد اقلیم شناسی ، مدیر برنامه آینده آب و هوا ، دانشگاه تاسمانی
وقتی می گوییم یک اتفاق نظر علمی وجود دارد که گازهای گلخانه ای تولید شده توسط انسان باعث تغییرات آب و هوایی می شوند ، چه ...
گرمای آب و هوا چرخه آب زمین را تغییر می دهد
by تیم رادفورد
انسان ها شروع به تغییر چرخه آب زمین کرده اند ، اما نه به روش خوب: انتظار بارش های بعدی باران موسمی و تشنگی بیشتری را داشته باشید ...
تغییر آب و هوا: با گرم شدن مناطق کوهستانی ، نیروگاه های برق آبی ممکن است آسیب پذیر باشند
تغییر آب و هوا: با گرم شدن مناطق کوهستانی ، نیروگاه های برق آبی ممکن است آسیب پذیر باشند
by سیمون کوک ، مدرس ارشد تغییرات محیطی ، دانشگاه داندی
حدود 27 میلیون متر مکعب یخ سنگ و یخچال طبیعی از قله Ronti در شمال هیمالیای هند در colla
میراث هسته ای سردرد پرهزینه ای برای آینده است
by پل براون
چگونه زباله های هسته ای مصرف شده را با خیال راحت ذخیره می کنید؟ هیچ کس نمی داند این یک سردرد پرهزینه برای فرزندان ما خواهد بود.

 دریافت آخرین با ایمیل

مجله هفتگی الهام روزانه

نگرش جدید - امکانات جدید

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | بازار داخلی
کپی رایت © 1985 - 2021 InnerSelf انتشارات. همه حقوق محفوظ است.