Lepsze niż beton i klimatyzacja

Jak już przeczytałeś, węgiel, jeden z najbardziej zanieczyszczających środowisko materiałów, może być kluczem do opracowania bardziej zrównoważonego i dostępnego budownictwa. Chociaż opracowywany jest już materiał izolacyjny na bazie papieru, to nowe odkrycie dotyczące włókna węglowego stosowanego w budownictwie może zastąpić beton i zaoszczędzić na kosztach klimatyzatora.

Węgiel zamiast betonu?

Nie mówimy o węglu samym w sobie, ale o nim Włókno węglowe, materiał lekki, wytrzymały i izolujący Który udowodnił już swoją skuteczność w takich branżach jak lotnictwo, produkcja samochodów, produkcja statków, a nawet przemysł lotniczy. Jest także rzadziej stosowany w budownictwie, gdyż znacznie lepiej od żelaza wzmacnia beton.

Jaki jest więc problem z tym materiałem? Problem w tym, że obecnie produkuje się go z ropy naftowej, a jak wiemy, paliwa kopalne stały się drogie, powodują duże zanieczyszczenie i są nieodnawialne. Ponadto proces produkcji włókna węglowego na bazie ropy naftowej pochłania duże ilości energii.

Wszystko to mogło się zmienić dzięki Ericowi Frankowi i jego zespołowi z Niemieckiego Instytutu Badań Włókien i Tekstyliów. Świat opracowuje metodę wytwarzania z niego tych włókien Lignina, produkt uboczny przemysłu papierniczego, jest usuwana tonami.

Odkrycie dokonane przez niemieckich naukowców mogłoby umożliwić produkcję tanich i zrównoważonych włókien węglowych przy wykorzystaniu dużych ilości dwutlenku węgla pochłanianego przez rośliny, zamiast pozyskiwać je z paliw kopalnych.

Zalety włókna węglowego w budownictwie

Obecnie beton jest najpowszechniej stosowanym materiałem budowlanym. Beton zbrojony metalem jest lżejszy, zapewnia większą odporność na wstrząsy i elastyczność niezbędną do wytrzymania trzęsień ziemi i katastrof klimatycznych. Jest to jednak materiał drogi, trudny w transporcie, a jego produkcja powoduje wydzielanie się dużych ilości dwutlenku węgla.

Z kolei włókno węglowe to polimer, z którego można uzyskać włókna pięć razy lżejsze od metalu i dwukrotnie cieńsze. Jest wysokie Jest odporny na temperaturę i wstrząsy, elastyczny, a dzięki kompresji swojej struktury molekularnej ma wysoką izolację.

Konstruowanie budynków żelbetowych przy użyciu tego polimeru umożliwiłoby stworzenie bardzo lekkich konstrukcji o cienkich ścianach, ale jednocześnie bardzo wytrzymałych i izolujących. Budynki te można ogrzewać bez konieczności stosowania klimatyzacji, co czyni je nie tylko tańszymi, ale także bardziej zrównoważonymi.

Nowe włókna mogą zmienić wszystko

Lignina to substancja, która stanowi około 25% (czasami znacznie więcej) drzew wykorzystywanych do produkcji celulozy. Materiał ten nie ma zastosowania w przemyśle papierniczym i zwykle jest wyrzucany lub spalany. Jednakże badanie Erica Franka wykazało, że ligninę można przekształcić we włókna węglowe w wyniku prostych procesów chemicznych.

To odkrycie, które mogłoby przenieść zastosowanie metalu w budownictwie na rynek marginalny, oszczędzając znaczne kwoty pieniędzy i unikając emisji ton szkodliwych gazów do środowiska. Oznacza to rewolucję nie tylko w budownictwie, ale także w branżach takich jak lotnictwo i produkcja samochodów.

Produkcja A Tanie i zrównoważone włókno węglowe Bardzo pomogłoby to w obniżeniu kosztów samochodów, zwłaszcza elektrycznych, które jako lżejsze wymagają znacznie mniej energii do poruszania się. Odciążyłoby to także znaczną presję na przemysł lotniczy i kosmiczny.

Wniosek

Pomimo ogromnych zalet włókna węglowego w budownictwie, jego koszty ekonomiczne i środowiskowe stanowią przeszkodę w jego powszechnym zastosowaniu. Teraz możemy zastąpić metal węglem w betonie, tak jak nowe materiały zastępują cement.