Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы даете согласие на обработку персональных данных и подтверждаете ознакомление с Политикой.
Аналог цемента от пермяков получился дешевле и экологичнее
Порядка 90% зданий в мире построены с использованием цемента. Его производство сопровождается значительными выбросами: при обжиге выделяется около 900 килограммов углекислого газа на тонну, а с учетом топлива общий объем достигает 5-8% от количества в мире. Это усугубляет парниковый эффект и изменение климата. Чтобы снизить это воздействие, в 30% случаев для внутренней отделки применяют не цемент, а ангидрит — материал на основе гипсосодержащих компонентов и серной кислоты. Из него делают штукатурку, шпатлевку, наливной пол. Он более экологичен, но требует дорогого сырья и большого расхода энергии. Ученые Пермского Политеха и Института технической химии УрО РАН разработали новый метод получения активного ангидрита. Технология почти не требует внешнего нагрева. Это снижает энергозатраты в 5-10 раз и полностью исключает образование отходов.
На изобретение получен патент. Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Цементные предприятия используют огромное количество энергии и воды, являются источником пыли, токсичных оксидов серы и азота, загрязняющих воздух и почву. Например, один крупный завод производит пять миллионов тонн цемента в год и потребляет при этом до 12 миллионов кубических метров воды ежегодно. Этого объема достаточно для водоснабжения города с населением 100 тысяч человек.
Из-за вреда для экологии и необходимости снижать использование цементных смесей разработали аналог, который можно применять для внутренней отделки. Речь об ангидрите – это природный минерал на основе сульфата кальция, который не содержит воду. В строительстве его изготавливают из гипса и серной кислоты. Чаще всего он применяется как вяжущее в укрепляющей смеси для наливных полов, шпаклевки, штукатурки, заделывания трещин в бетоне. В сравнении с обычным цементом, который твердеет почти месяц, ангидрит застывает за 1-2 дня.
При производстве гипс смешивают с серной кислотой и нагревают до высоких температур. Кислота ускоряет испарение влаги, вся жидкость выходит и остается ангидрит – сухой порошок без молекул воды.
– Главная проблема традиционных методов производства ангидрита — их высокая экологическая и экономическая стоимость. Для получения материала гипс необходимо нагревать до 400–850°C. Это требует огромных энергозатрат (0,55–0,7 киловатт в час на килограмм) и приводит к выбросам углекислого газа. Поскольку гипс содержит примеси, его обработка серной кислотой оставляет токсичные отходы: фосфаты и тяжелые металлы. Они накапливаются в сточных водах и вызывают цветение, а кислотные пары загрязняют воздух и разъедают оборудование для производства ангидрита. Утилизация отходов проблематична — их нужно выпаривать или химически нейтрализовывать, что означает дополнительные энергетические и денежные затраты, – комментирует Виктор Вальцифер, заместитель директора по науке Института технической химии УрО РАН, профессор кафедры «Технологии полимерных материалов и порохов» Пермского Политеха, доктор технических наук.
Ученые Пермского Политеха предложили использовать для производства ангидрита известняк вместо гипса. В отличие от цемента, он не требует высоких температур выпаривания, что уменьшит экологический урон.
– В известных способах нужно накалить гипсосодержащий материал до высоких температур, чтобы он начал испарять воду. У нас эта реакция проходит всего при 110–160°C. Известняк измельчают до одного миллиметра, соединяют с серной кислотой и перемешивают в специальном вращающемся реакторе. В процессе тепло для испарения жидкости выделяет сама реакция между компонентами, поэтому технология не нуждается в нагреве и большом количестве электроэнергии. В итоге наша формула изобретения позволила получить активный ангидрит с содержанием сульфата кальция от 80,1 до 93,8%, что соответствует стандартам, – комментирует Владимир Пойлов, профессор кафедры «Химические технологии» Пермского Политеха, доктор технических наук.
Известняк — это натуральный и чистый материал, в котором почти нет лишних примесей. Он не оставляет осадка, поэтому его не нужно фильтровать. Все сырье полностью перерабатывается, обеспечивая безотходное производство. Процесс происходит в закрытой системе, где все компоненты вступают в реакцию. На выходе получается сухой готовый продукт, не уступающий по свойствам классическому ангидриту на основе гипса. Его можно сразу использовать и никакой дополнительной обработки не требуется.
Способ ученых ПНИПУ позволяет снизить температуру обжига гипса с 850°C до примерно 110°C и сократить энергозатраты на 70–90%. Новая технология успешно протестирована в лабораторных и опытно-промышленных условиях и готова к внедрению в производство. Разработка пригодится в строительной индустрии и химической промышленности.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно