Как известно, бытовые и промышленные сточные воды проходят переработку на специализированных очистных сооружениях. Побочным продуктом ряда процессов выступают биосолиды (biosolids) – органические материалы, которые иногда идут на удобрения, но чаще отправляются на свалки.
Австралийские учёные полагают, что подобные отходы могут пригодиться в строительной отрасли – для создания экологически чистых кирпичей. Такой подход позволит освободить огромные площади земли, на которых сегодня гниют тонны биологических отходов, между прочим, выделяя в атмосферу парниковые газы, которые ухудшают экологическую обстановку.
Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета решили продемонстрировать, что биосолиды вполне подходят для производства кирпичей.
В ходе новой работы они создали строительные материалы из обожжённой глины и биосолидов. Доля последних составляла от 10 до 25%.
Оказалось, что потребность в энергии для обжига кирпичей, содержащих 25% биосолидов, снижается почти в два раза по сравнению с затратами на производство обычных кирпичей. Это связано с высоким содержанием органических веществ в биосолидах.
Таким образом, новая технология поможет значительно сократить углеродный след, который оставляют заводы по производству стройматериалов, говорят авторы работы.
В ходе различных экспериментов они изучили физико-химические и механические свойства обожжённых глиняных кирпичей, содержащих биосолиды в различных пропорциях. Результаты показали, что кирпичи с повышенным содержанием биологических твёрдых частиц имеют наилучшую прочность на сжатие.
Согласно другим тестам, от 43 до 99% тяжёлых металлов, присутствующих в биосолидах, задерживается внутри кирпичей и не проникает в окружающую среду.
Также отмечается, что биосолидные кирпичи имеют более пористую структуру по сравнению с обычными, что снижает их теплопроводность. Это означает, что здания, построенные из таких материалов, будут лучше сохранять прохладу и тепло.
Ещё один важный "бонус" заключается в том, что производство новых кирпичей из отходов поможет сэкономить ресурсы, идущие сегодня на создание классических стройматериалов.
"Более трёх миллиардов кубометров глинистого грунта выкапывается каждый год для мировой кирпичной промышленности, чтобы произвести полтора триллиона кирпичей. Использование биосолидов может стать решением этих больших экологических проблем", – отмечает ведущий автор работы Аббас Мохаджерани (Abbas Mohajerani).
По его словам, страны Евросоюза, США, Канада, Австралия и Новая Зеландия ежегодно отправляют на свалки или склады в общей сложности около пяти миллионов тонн биосолидов. Если примерно 15% производимых в мире кирпичей будет содержать около 15% биосолидов, это позволит израсходовать все пять миллионов тонн. И это будет выгодно с коммерческой точки зрения: объёмы закупок обычных материалов станут ниже, как и затраты на само производство (в том числе на электроэнергию).
В заключение исследователи также добавляют, что биосолиды могут иметь различные химические характеристики, и потому следует провести больше испытаний перед началом крупномасштабного производства.
Подробнее об этой разработке рассказывается в статье, опубликованной в издании Buildings.
Кстати, ранее та же команда учёных предложила другой экологичный и практичный метод борьбы с отходами – закатывать в асфальт фильтры от выкуренных сигарет.
Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о создании первых в мире кирпичей из человеческой мочи.
