Przełomowe odkrycia dotyczące pochłaniania CO2 przez materiały cementowe ułatwiają zrozumienie wychwytywania węgla.

WarsawBadacze odkryli, że materiały na bazie cementu mogą pomóc w redukcji CO2 w atmosferze. Proces ten polega na wychwytywaniu i magazynowaniu CO2 poprzez karbonatyzację, która prowadzi do powstawania stabilnych minerałów. Pomimo licznych badań naukowcy wciąż nie mają pełnego obrazu mechanizmu tego zjawiska. Badania opublikowane w The Journal of Physical Chemistry C wykorzystały nowe metody, aby pokazać, że zmiany w strukturze oraz ruch wody odgrywają kluczową rolę w procesie karbonatyzacji.

Najważniejsze wnioski z badania obejmują:

• Kluczową rolę odgrywają transport wody oraz zmiany strukturalne związane z karbonatyzacją.
• Wykorzystywanie magnetycznego rezonansu jądrowego 29Si (NMR) oraz relaksometrii 1H NMR pozwala badać transport wody w krzemianach wapniowych (C-S-H).
• Proces karbonatyzacji jest zależny od czynników takich jak wilgotność względna (RH) oraz stosunek wapnia do krzemu (Ca/Si).

Zespół badawczy pod kierownictwem profesora nadzwyczajnego Takahiro Ohkubo z Uniwersytetu Chiba stworzył C-S-H i wystawił je na działanie czystego CO2, aby przyspieszyć karbonatyzację. Ta metoda pozwoliła im obserwować zmiany, które zwykle zachodziłyby przez wiele lat. Zrozumienie tych zmian może przyczynić się do opracowania lepszych materiałów budowlanych zdolnych do pochłaniania dużych ilości CO2.

Badanie wykazało, że stosunek Ca/Si oraz poziom wilgotności znacząco wpływają na proces karbonatyzacji. Niższa wilgotność i wyższe wartości stosunku Ca/Si prowadzą do mniejszych rozmiarów porów, co może ograniczać uwalnianie jonów wapnia i wody ze struktury C-S-H. W rezultacie karbonatyzacja staje się mniej efektywna, dlatego ważne jest dostosowanie tych czynników w celu lepszego pochłaniania CO2.

Zobacz również:

Dzisiaj · 22:25

Hipokamp jako klucz do opanowywania ruchów precyzyjnych

Badanie to jest istotne, ponieważ analizuje zarówno zmiany strukturalne, jak i transfer masy podczas karbonatyzacji. Uwzględnienie obu aspektów pozwala lepiej zrozumieć ten proces, co może przyczynić się do opracowania nowych materiałów do walki ze zmianami klimatycznymi.

Badania te mają szersze zastosowanie niż tylko w materiałach budowlanych. Reakcje karbonatyzacji zachodzą także w przyrodzie, co oznacza, że ta metoda może pomóc lepiej zrozumieć te naturalne procesy. Podkreślając rolę struktury i czynników transportowych, to badanie może prowadzić do nowych rozwiązań dla poważnych problemów środowiskowych.

Nowe zrozumienie sposobu, w jaki cement oddziałuje z dwutlenkiem węgla, może pomóc w stworzeniu lepszych systemów wychwytywania tego gazu. Badania te pokazują, że cement może odegrać istotną rolę w redukcji ilości CO2 w atmosferze. Zastosowanie zaawansowanych technik, takich jak NMR, do badania tych interakcji stanowi duży postęp w nauce o materiałach i inżynierii środowiska.