Výroba cementu je velkým ekologickým problémem, protože způsobuje až osm procent všech světových emisí. Vzhledem k nedostatku bytů však určitě nepřichází v úvahu jakékoliv omezení výstavby. Vědci se proto dlouhodobě snaží vyvinout stavební materiály, které by byly ekologičtější. S novým nadějným objevem nyní přišli kanadští výzkumníci ze startupu CarbiCrete, kteří vynalezli uhlíkově negativní beton.
Společnost založili absolventi montrealské McGillovy univerzity Mehrdad Mahoutian a Chris Stern. Oba přitom věří, že již brzy bude možné vytvářet odolné a kvalitní stavby bez vysoké emisní zátěže. Pro svoji myšlenku se jim už podařilo získat i první investory, kteří loni do CarbiCrete vložili zhruba 23,5 milionu kanadských dolarů (přibližně 390 milionů korun). Nedávno pak firma získala ještě další investici ve výši pěti milionů dolarů (asi 113 milionů korun).
Unikátní absorpční komora poskytuje tvrdost
Klíčovou složkou pro obvyklou výrobu betonu je zmíněný cement, sloučenina vyrobená z vápníku, křemíku, hliníku, železa a dalších přísad. Ty se zahřívají na extrémně vysoké teploty okolo 1400 stupňů Celsia, což způsobuje chemickou reakci, při které mnohé prvky shoří a zbývající skončí jako prášek. V tomto procesu však vzniká velké množství emisí. Aby se totiž vytvořila energie a teplo potřebné k dosažení tak vysokých teplot, je nutné spálit uhlí nebo zemní plyn. Kromě toho navíc chemická reakce cementových sloučenin uvolňuje oxid uhličitý.
CarbiCrete dělá věci jinak hned v několika ohledech. Firma totiž úplně vyřadila cement a nahradila ho ocelovou struskou, což je odpad pocházející z procesu výroby kovů. Ten se přitom ve stavebnictví používá jako kamenivo poměrně běžně, nejčastěji pro dláždění silnic. Struska se nejdříve smísí s kamenivem a vodou a následně dojde k nalití této směsi do forem, z nichž se vyrábí CMU (betonové bloky používané ke stavbě).
Posledním krokem je vytvrzení bloků, které slouží k dosažení jejich plné pevnosti. To se děje v absorpční komoře, do níž je vstřikován oxid uhličitý, což způsobuje další chemickou reakci. „Během procesu sycení se CO2 trvale zachycuje a přeměňuje na stabilní uhličitany vápenaté. Ty vyplňují dutiny, vytvářejí hustou strukturu a dodávají betonu pevnost,“ uvádí CarbiCrete na svém webu. Plné pevnosti je pak dosaženo za 24 hodin.
Jedna továrna ušetří 20 tisíc tun ročně
Nově vytvořený materiál je revoluční v tom smyslu, že vzhledem ke svému vzniku nespotřebuje žádný oxid uhličitý, naopak ještě ukládá přebytečný CO2 získaný z atmosféry. Také díky tomu společnost tvrdí, že její CMU má mechanické vlastnosti a trvanlivost rovnocennou nebo lepší než CMU na bázi cementu. Až o 30 procent vyšší je navíc pevnost materiálu v tlaku, přičemž lepší je i odolnost proti mrazu. Nevýhodou je však skutečnost, že nezbytná absorpce CO2 musí být prováděna ve speciální komoře. Proto lze CarbiCrete používat pouze v prefabrikované formě, nelze jej tedy vytvářet přímo na místě stavby.
Firma přitom neplánuje prodávat přímo hotová CMU, chce se soustředit hlavně na poskytování licencí na svoji technologii výrobcům betonu. V závislosti na velikosti absorpční komory by tato metoda mohla být použita k výrobě bloků, panelů, trámů, nebo téměř jakéhokoli jiného prefabrikovaného produktu.
CarbiCrete tvrdí, že pokud odvětví přijme její technologii, dopad na životní prostředí může být opravdu významný. Každý rok by totiž u průměrné továrny na výrobu CMU mělo dojít ke snížení emisí oxidu uhličitého o 20 tisíc tun, zároveň se ušetří také zhruba 4400 metrů krychlových vody a množství odpadu se zmenší o 33 tisíc tun.
Před zahájením komerční výroby je ale nejprve nutné vyřešit současná omezení. Kromě potřeby speciální absorpční komory může být obtížné při procesu vytvrzování produktu vytvářet výrobky některých složitějších tvarů. Řečeno jinak, uhlíkově negativní beton je z hlediska udržitelnosti rozhodně krokem správným směrem, ačkoliv technologie jako taková je teprve na svém začátku.
