Da li je cement sa pepelom od biomase put do „zelenijeg“ betona?

Za kakve primene je namenjen beton koji sadrži pepeo? Koje su prednosti upotrebe betona sa pepelom od biomase? Na kakvim projektima se trenutno koristi beton sa pepelom od biomase? Koja su ograničenja u primeni ovog koncepta?

Građevinska industrija danas se nalazi pod sve većim pritiskom da smanji emisije ugljen-dioksida, a najveći deo tog problema dolazi iz proizvodnje klinkera, osnovne komponente cementa. Zbog toga se širom sveta traže načini da se deo klinkera zameni materijalima koji imaju manji ekološki otisak, a pritom ne narušavaju čvrstoću i trajnost betona.

Jedna od zanimljivijih ideja koja je poslednjih godina dobila ozbiljnu naučnu i industrijsku pažnju jeste upotreba pepela dobijenog sagorevanjem biomase – uključujući i popularni pelet.

Šta je pepeo od biomase i zašto ima potencijal?

Kada u kotlovima sagorevaju pelet, drvna sečka ili poljoprivredni ostaci, zaostaje fini pepeo koji po sastavu podseća na leteći pepeo iz termoelektrana, ali potiče iz obnovljivih izvora.

U njemu se nalaze oksidi silicijuma, kalcijuma i aluminijuma, zbog čega može da se ponaša kao svojevrsni „prirodni dodatak“ cementu. Drugim rečima, ovaj pepeo ne može samostalno da veže materijal kao cement, ali može da reaguje sa komponentama u cementnoj smesi i doprinese stvaranju čvrste strukture.

Za razliku od klasičnog pepela iz uglja, pepeo biomase je raznovrsniji i neujednačenijeg kvaliteta, jer zavisi od vrste goriva, načina obrade i temperature sagorevanja. Ipak, uz pravilnu pripremu i fino mlevenje, istraživanja pokazuju da može da zameni značajan deo cementa u određenim vrstama betona i maltera.

Kako se koristi u praksi

U građevinskim laboratorijama i pilot-projektima najčešće se ispituje zamena od deset do dvadeset procenata cementa pepelom biomase. Kod maltera za zidanje i malterisanje pokazalo se da takva zamena može da funkcioniše sasvim dobro, naročito ako se pepeo prethodno usitni da bi se dobila bolja reaktivnost.

U manje zahtevnim betonskim elementima – kao što su stazice, pločnici ili nenosive pregrade – pepeo biomase može da smanji upotrebu cementa, a da pritom ne utiče značajno na upotrebnu vrednost.

Interesantno je da pojedine studije pokazuju i poboljšanja u trajnosti betona: smanjeno upijanje vode, bolju otpornost na cikluse smrzavanja i topljenja, pa čak i manju propustljivost za štetne hemikalije. Takvi rezultati nagoveštavaju da pepeo biomase nije samo ekološka zamena, već potencijalno i materijal koji može da unapredi pojedine osobine betona.

Primeri iz poslednjih godina

U nekoliko evropskih gradova već su izvedeni probni projekti u kojima je cement delimično zamenjen pepelom iz kotlarnica na biomasu. U urbanim sredinama koriste se betoni za trotoare, manje zidne elemente ili popravke infrastrukture, gde se pokazalo da materijal može da se ponaša veoma stabilno.

U poljoprivrednim sredinama, pepeo iz sagorevanja kukuruzovine ili drvnog otpada korišćen je u malterima za manje objekte i skladišta, a rezultate su ocenili kao više nego zadovoljavajuće.

PROČITAJTE JOŠ:

Beli cement – Da li mu je estetika jedina vrlina?

Kako industrija cementa teži da redukuje emisiju CO2

Još zanimljiviji su projekti u kojima se pepeo biomase prethodno „aktivira“, odnosno fino melje ili kombinuje sa drugim dodacima. Takve mešavine daju betone koji čak i nadmašuju klasične po nekim parametrima, posebno u pogledu otpornosti na vlagu.

Prednosti koje se već jasno vide

Najvažnija prednost je svakako ekološka. Kada se iskoristi kao dodatak cementu, istovremeno se umanjuje potreba za proizvodnjom klinkera, što direktno smanjuje emisije CO₂.

Druga važna prednost je cirkularnost. Materijal koji bi završio na deponiji dobija drugu namenu i postaje deo dugotrajnog građevinskog proizvoda. Osim toga, u delovima sveta gde biomasa predstavlja raširen izvor energije, pepeo postaje lokalni resurs koji smanjuje zavisnost od uvoza tradicionalnih industrijskih dodataka.

Postoje li ograničenja?

Pepeo biomase nije uvek stabilnog i ujednačenog kvaliteta, što znači da proizvodnja cementa s ovim dodatkom mora biti dobro kontrolisana. Za sada ovaj koncept se koristi za manje manje projekte i manje opterećne betonske elemente.

Za veće procente zamene cementa pepelom, naročito u konstrukcijama koje nose velika opterećenja, potrebna su dodatna ispitivanja i standardizacija.

Takođe, rani priraštaj čvrstoće može biti nešto sporiji, pa betonu treba dati više vremena da “sazri”. Ipak, u mnogim primenama, posebno onim koje ne zahtevaju ekstremne mehaničke performanse, pepeo biomase pokazao se kao više nego održiva opcija.

U svetu koji traži načine da gradnju učini održivijom, pepeo od peleta i druge biomase deluje kao neočekivani, ali logičan saveznik – materijal koji je do juče bio samo otpad, a sutra može da postane naodvojiv deo građevinarstva.