Бетон от фекалии? Учените казват „да"

Да си говорим за нещо, дето не е много приятно: бетон. Знам, звучи скучно. Но ето каква е работата — почти всичко около теб в момента е направено от бетон. Жилищната сграда? Бетон. Офисът, дето работиш? Пак бетон. Мостът, дето го премина сутринта? Позна — бетон.

Всеки божи ден хората произвеждат около четири милиарда тона от тази материя. Четири милиарда. Това е колкото да напълниш 800 хиляди олимпийски басейна. Всеки. Един. Ден.

И тук нещата стават малко... неудобни.

Екологичният слон в стаята

Бетонът е важен. Наистина, без него не можем да имаме съвременна цивилизация. Но екологичната цена за производството му е огромна — и вината е на цимента.

Представи си го така: циментът е като лепилото, дето държи бетона заедно. Съставя само 7 до 15 процента от обикновената бетонна смес. Но тук идва голямата изненада — този малък процент цимент е отговорен за цели 88 процента от въглеродните емисии при производството на бетон.

Защо? Защото правенето на цимент изисква загряване на варовик до невероятно високи температури — около 1500 градуса Целзий. Цялата тази енергия, най-вече от изкопаеми горива, отделя огромни количества CO2 във въздуха.

Като цяло, бетонната индустрия допринася за около 8 процента от всички парникови газове в света. Повече от авиацията, корабоплаването и тежката промишленост, взети заедно. Яко, нали?

Затова учените търсят алтернативи. Едни гледат как морските организми като корали и миди строят черупките си. Други експериментират с използвана кафеена утайка. Креативни работи!

Но наскоро вниманието се насочи към нещо малко по... лично.

Решението с изпражнения (да, сериозно)

Екип от университета Манипал в Джайпур и университета „Луизиана Тех" работи по може би най-учудващата иновация в бетона: използването на човешки фекалии като съставка.

Преди да затвориш страницата — разбирам реакцията ти. Вероятно е нещо между „фи" и „абсолютно не". Но изчакай, защото науката тук е всъщност доста елегантна.

Концепцията се основава на нещо, наречено биочар — органична материя, загрята в среда с малко кислород чрез процес, наречен пиролиза. Представи си правенето на дървени въглища, но с... различна суровина.

Как става: първо, човешките отпадъци се събират от пречиствателни станции за утайки (правилно управлявани — не става дума да се събират от парка). После се сушат на въздух и се загряват бавно, започвайки от около 100 градуса и стигайки до около 450 градуса за около един ден. Резултатът е порьозен материал, богат на въглерод, който изглежда почти като обикновени въглища.

И тук става интересно.

Защо плюенето помага

Учените тестваха бетонни смеси с 0, 5, 10 и 15 процента биочар от фекалии. Резултатите? Най-доброто съотношение беше между 5 и 10 процента — тези смеси показаха подобрена якост на натиск и огъване в сравнение с обикновения бетон след втвърдяване до 91 дни.

Сместа с 15 процента? Не се справи толкова добре. Така че повече не означава по-добре — има си „златно сечение".

Кой е трикът? Всичко е в тези малки пори в биочара.

Виж, бетонът се нуждае от вода, за да се втвърди правилно и да развие якостта си. Но понякога водата в външните слоеве се изпарява прекалено бързо, докато вътрешната сърцевина още е жадна. Като да печеш торта, дето външността гори, а вътре още е сурово.

Биочарът действа като малък воден резервоар в бетона. Тези медоподобни пори попиват излишната вода по време на смесването и после я отделят бавно с времето, което позволява на бетона да се хидратира по-равномерно — отвътре навън. Този процес, наречен вътрешно втвърдяване, помага да се създадат по-здрави връзки между материалите.

Освен това, биочарът съдържа силиций, който реагира с калциев хидроксид (страничен продукт от втърдяването на цимента) и образува стабилни калциеви силикати — същите съединения, дето дават на бетона легендарната му якост. Природата вече прави това, между другото — така се строят коралите и мидите.

Защо съм искрено развълнуван

Знам, звучи като начало на грозна комедия. И ще призная — когато прочетох за това изследване, повярвах на очите си. Но колкото повече мисля, толкова повече си има смисъл.

Първо, имаме безкрайно количество. Средният човек произвежда около 100 до 250 грама от... нали знаеш... всеки ден. Умножи това по осем милиарда души и имаш ресурс, дето никога няма да свърши. Всъщност произвеждаме много повече, отколкото можем да използваме.

Това също решава истински човешки проблем. Управлението на отпадъците е огромно предизвикателство, особено в бързо урбанизиращите се региони. Да намериш полезна употреба за нещо, дето досега се смяташе за чиста отпадък? Това е кръговата икономика в действие.

И може би най-важното — не се налага да измисляме колелото наново. Съществуващата бетонна индустрия потенциално може да включи този биочар в смесите си, без да променя изцяло процесите си. Замяна с 5 до 10 процента не е драматична промяна — това е постижима стъпка към по-зелено строителство.

Какво следва

Живеем във времена, когато климатичните решения понякога звучат абстрактно или далечно. Но ето един случай, в който учените буквално превръщат един от най-непривлекателните ни странични продукти в нещо, дето може да помогне да строим по-здрави и трайни сгради с по-малък въглероден отпечатък.

Ще спаси ли бетонът от фекалии планетата сам? Едва ли. Но е напомняне, че понякога отговорите на най-големите ни проблеми идват от най-неочакваните места — включително места, дето обикновено се опитваме да изплакнем възможно най-бързо.

Така че когато някой ти каже, че един човек може да направи разлика? Ами технически погледнато, може да кажеш, че буквално правиш света по-добро място. Едно теглене на тоалетната в даден момент.