Индийские учёные создали прочный бетон с цеолитом и бамбуковым биоуглём для поглощения CO₂

Исследователи из инженерного колледжа Mepco Schlenk в Индии разработали бетон, который одновременно выдерживает нагрузку и поглощает углекислый газ. Для этого они объединили цеолит — пористый природный минерал — и биоуголь из бамбука. Результаты работы опубликованы в журнале Carbon Research.

Учёные изучали бетон марки M35, применяемый в инфраструктуре с умеренной транспортной нагрузкой. В разных составах цеолитом заменяли 25% или 50% мелкого заполнителя, а доля цемента, замещённого бамбуковым биоуглём, составляла 0,5%, 1% или 1,5%. Все образцы проверили на прочность при сжатии, раскалывании, водопоглощение и сопротивление удару.

Лучшие результаты показал состав ZB5, в котором половину мелкого заполнителя заменили цеолитом, а цемента — 1% бамбуковым биоуглём. Его прочность при сжатии достигла 38,49 МПа, что на 7,48% выше показателя обычного бетона. Прочность при раскалывании составила 4,39 МПа, превысив стандартное значение на 15%.

Авторы связывают эффект с особенностями обоих компонентов. Микропористая структура цеолита способна удерживать молекулы газа, а бамбуковый биоуголь отличается высокой пористостью и большим содержанием углерода. Вместе они способствовали формированию более плотной цементной матрицы, не снижая прочность материала.

Состав ZB5 оказался лидером и по поглощению углекислого газа. В камере для ускоренной карбонизации образец улавливал 1,2 грамма CO₂ в сутки, а за семь дней газ проник на глубину 15 миллиметров. Как сообщает SciTechDaily, руководитель исследования Сринивасан Ревати назвал разработку способом придать строительному материалу дополнительную экологическую функцию.

Учёные рассматривают бетон для дорожных покрытий, ограждений автомагистралей, канализационных труб и других объектов, работающих в условиях повышенной концентрации CO₂. При этом лабораторные результаты пока не показывают, сколько углекислого газа материал сможет поглотить за десятилетия эксплуатации. Для оценки практической пригодности потребуются длительные испытания при разных температурах, влажности и нагрузках, а также исследования других видов биоугля, марок бетона и предварительно пропитанного биоугля.