Hier eine kleine Übung in Sachen Vorstellungskraft: Stellen Sie sich die heutige Welt ohne Beton vor. Es ist schwer zu glauben, dass dies möglich ist, denn Beton ist allgegenwärtig und ein wesentlicher Bestandteil von Straßen, Brücken, Häusern und anderen Bauwerken. Seit über 200 Jahren verwendet die Menschheit dieses Material. Zement dient als Bindemittel in der Betonmischung, aber die Zementherstellung ist einer der größten Verursacher von Treibhausgasemissionen, wobei 5 % dieser Emissionen auf Beton zurückzuführen sind. Eine weitere Ursache für die Erzeugung von CO2 und Treibhausgasen ist der Rauch aus den Schornsteinen von Wärmekraftwerken. Deren Kohlenstoffemissionen sind weltweit die größte Quelle von Treibhausgasen.
Ein Forscherteam der University of California Los Angeles (UCLA) in den Vereinigten Staaten hat eine einzigartige Lösung erarbeitet, die dazu beitragen kann, diese Quellen von Treibhausgasen zu beseitigen. Ihr Plan ist es, ein geschlossenes Verfahren zu entwickeln, das den von Wärmekraftwerken erzeugten Kohlenstoff zur Herstellung eines neuen Baumaterials verwendet, das sie CO2NCRETE (Beton) genannt haben und das mit 3D-Druckern hergestellt werden kann.
J.R. DeShazo, UCLA-Professor und Direktor des Luskin-Zentrums für Innovation, sagt: „Diese Technologie macht aus etwas, das wir als lästig empfinden – Kohlendioxid, das durch Schornsteine ausgestoßen wird – etwas Nützliches.“ Darüber hinaus sagt der Professor, dass er sich an diesem Prozess beteiligt hat, weil „er ein echter Wendepunkt in der Klimapolitik sein kann“ und dass „diese Technologie den Klimawandel auf globaler Ebene angeht, was eine der schwierigsten Herausforderungen ist, denen die Gesellschaft heute gegenübersteht und im nächsten Jahrhundert gegenüberstehen wird.“
DeShazo koordinierte die Forschung in wirtschaftlicher und politischer Hinsicht. Das wissenschaftliche Team wurde von Gaurav Sant, außerordentlicher Professor und Henry Samueli, Bau- und Umweltingenieurwesen, Richard Kaner, angesehener Professor für Chemie und Biochemie, Materialwissenschaft und Ingenieurwesen, Laurent Pilon, Professor für Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik und Bioingenieurwesen, und Matthieu Bauchy, Assistenzprofessor für Bau- und Umwelttechnik, geleitet.
Dieses Projekt ist nicht das erste seiner Art, bei dem versucht wird, Kohlenstoffemissionen aus Wärmekraftwerken abzuscheiden. Bisherige Versuche zielten jedoch darauf ab, das Gas aufzufangen und zu speichern. Bei dem von DeShazo vorgeschlagenen Ansatz wird dieses Gas zur Herstellung eines neuartigen Baumaterials verwendet, das Zement ersetzen könnte.
Die Forscher hoffen, dass diese Methode in den USA, dem zweitgrößten Verursacher von Treibhausgasen, sowie in China und Indien, den drittgrößten Verursachern, zum Einsatz kommen wird.
Bisher wurde dieses neuartige Baumaterial nur in kleinem Maßstab mit Hilfe von 3D-Druckern zu kleinen Kegeln geformt, die den Schornsteinen von Wärmekraftwerken entsprechen. Professor DeShazo bestätigt, dass sie den Beweis erbracht haben, dass dieses Konzept funktioniert und machbar ist. Als Nächstes müssen die Forscher das Materialvolumen vergrößern und dann einen Weg finden, ein Pilotprogramm, eine kommerzielle Version, zu entwickeln, um es unter normalen, nicht-laborähnlichen Bedingungen zu testen. Die Herausforderung besteht in der integrierten Technologie selbst, bei der Kohlenstoff in ein fertiges Produkt umgewandelt wird.
Eine weitere Herausforderung ist der 3D-Druck selbst. Professor Sant erklärt, dass diese Technologie bereits erfolgreich in der Biomedizin eingesetzt wird. In der Biomedizin ist Präzision jedoch unerlässlich. Im Bauwesen sind Präzision und Endergebnis zwar wichtig, aber nicht in demselben Maße. Es ist eine Sache, ein 5 cm langes Objekt zu drucken, aber eine andere, einen 5 m langen Balken in einer angemessenen Zeit zu drucken.
Wie jede neue Entdeckung stößt natürlich auch diese auf anfängliche Ablehnung bei den Menschen. So müssen die Menschen beispielsweise davon überzeugt werden, dass dieser Vorschlag nicht nur für den Planeten, sondern auch für sie selbst von Nutzen ist. Diese neue Technologie kann die wirtschaftlichen Anreize, die mit diesen Wärmekraftwerken verbunden sind, verändern und die Gase, die aus ihren Schornsteinen entweichen, in eine Ressource verwandeln, die die Menschen für den Bau von Städten und Straßen nutzen können. Professor DeShazo sagt auch, dass diese Technologie etwas, das ein Problem darstellt, in einen Nutzen für Produkte und Dienstleistungen verwandelt.
Dieses Problem wird seit 10, 20, 30 Jahren von interdisziplinären Forschern an der UCLA untersucht, und zwar in verschiedenen Bereichen, von Teams aus Ingenieuren, Materialwissenschaftlern und Wirtschaftswissenschaftlern.
Artikelquelle & Foto: https://www.sciencedaily.com/releases/2016/03/160322162515.htm
