Цегла, виготовлена ​​з оливкових кісточок, зменшує викиди вуглекислого газу в будівлях, результати дослідження

Нове дослідження показало, що відходи оливкової кісточки можуть ефективно зменшити споживання енергії в будівлях, демонструючи, як циркулярну економіку можна застосувати в будівельному секторі.
Автор Саймон Рутс
8 липня 2024 р. 13:56 UTC

Іспанські дослідники з факультету машинобудування Університету Ла-Ріоха використовують подрібнені оливкові кісточки для виробництва більш енергоефективних будівельних матеріалів.

Дослідники продемонстровано що використання мелених оливкових кісточок у виробництві розчинної цегли може призвести до значної економії та зменшити вплив будівництва та використання будівель на навколишнє середовище.

Дослідження проаналізували вплив допування перфорованої розчинної цегли меленими оливковими кісточками у співвідношенні від п’яти до 15 об’ємних відсотків дрібного заповнювача для будівництва будівель.

Використання відходів оливкових кісточок у виробництві фасадної цегли є яскравим прикладом того, як циркулярна економіка може перетворювати побічні продукти промисловості в інноваційні та стійкі будівельні матеріали.- Хав'єр Феррейро-Кабелло, інженерний дослідник, Університет Ла-Ріохи

Допінг — це техніка, при якій невелика кількість речовини додається до матеріалу для зміни його властивостей. Метод використовується у виробництві конструкційних матеріалів для підвищення їх енергоефективності, міцності, довговічності, вогнестійкості або стійкості до корозії.

В останні роки більше досліджень зосереджено на легуванні для зниження теплопровідності, що може знизити енергію, необхідну для обігріву або охолодження будівель.

Будинки є найбільшим споживачем енергії в Європі. Приблизно 40 відсотків загальної енергії, споживаної в Європейському Союзі, використовується в будівлях, а близько 80 відсотків енергії, що використовується в будинках ЄС, припадає на опалення, охолодження та гарячу воду.

Див також:Дослідники перетворюють відходи оливкових гаїв на біопластик

Вісімдесят п'ять відсотків будівель в ЄС були побудовані до 2000 року, і 75 відсотків мають низьку енергоефективність. Таким чином, будівельний сектор вважається ключовим для досягнення енергетичних і кліматичних цілей ЄС.

Дослідження було зосереджено в основному на Андалусії, Іспанія, де велика кількість оливкових кісточок виробляється як побічний продукт виробництва оливкової олії.

"Мій початковий інтерес виник під час спостереження за величезним обсягом відходів, які утворює промисловість виробництва оливкової олії, зокрема оливкових кісточок», – сказав провідний автор Хав’єр Феррейро-Кабелло.

"Ці залишки мають значні но недовикористаний потенціал з точки зору повторного використання та доданої вартості», – додав він. "Вивчаючи можливе застосування цих ям, я виявив можливість використовувати їх для виробництва цегли для будівельних фасадів. Ця ідея спонукала мене до подальшого дослідження здійсненності та впливу цієї пропозиції на навколишнє середовище».

Аналіз команди показав економію та економічну віддачу в середньостроковій перспективі (від 10 до 20 років) за рахунок зменшення звичайного споживання енергії в установках опалення та кондиціонування повітря.

Попередні дослідження Феррейро та ін. продемонстрував, що легування меленими оливковими кісточками в концентраціях до 30 відсотків можна використовувати без шкоди для життєздатності конструкції. Було виявлено, що концентрації вище 15 відсотків збільшують час економічного відновлення понад середній термін служби будівлі в Іспанії (70 років).

Для оцінки впливу на навколишнє середовище було вивчено кілька факторів. Вони охоплювали повний життєвий цикл продукту, від подрібнення оливкової кісточки та її подальшого транспортування до виробництва та транспортування цегли з легованого розчину.

При аналізі чистого впливу кінцевого продукту в часі враховувалися використані ресурси — енергія, паливо та вода — і утворені відходи — оксиди вуглецю, оксиди азоту та тверді частинки.

Було виявлено, що збільшення відсотка оливкових кісточок як замінника дрібного заповнювача посилює вплив на навколишнє середовище в більшості категорій, за винятком використання води.

Вищий вміст оливкової кісточки зменшує вплив води, оскільки природне виробництво заповнювачів потребує значної кількості води для внутрішніх процесів миття.

реклама
реклама

15-відсоткове допування оливковою кісточкою призвело до зниження споживання води на 7.98 відсотка, заощадивши 0.61 кубометра на квадратний метр фасаду.

У категорії глобального потепління було розраховано збільшення викидів CO4.68 на 2 відсотка для 15-відсоткового допінгу, що дорівнює 0.8 кілограма CO2 на квадратний метр фасаду. Це збільшення відбулося через високе споживання енергії та ресурсів, необхідних для включення оливкових кісточок.

Категорії, пов’язані з виробництвом природних заповнювачів, включаючи підкислення, евтрофікацію та фотохімічне окислення, спостерігали збільшення на 29.13 відсотка, 30.28 відсотка та 21.56 відсотка відповідно. Процес приготування оливкової кісточки, який передбачає використання енергії та матеріалів для дроблення та транспортування, спричинив ці наслідки.

Див також:Побічні продукти подрібнення оливок можуть покращити корм для тварин

Було виявлено, що транспортні процеси значно впливають на життєздатність перероблених заповнювачів, збільшуючи оксиди азоту, оксиди вуглецю та тверді частинки, які впливають на озоновий шар.

15-відсотковий допінг показав 8.90-відсоткове збільшення виснаження озонового шару та 8.19-відсоткове зростання виснаження викопного палива, що еквівалентно 6.90 мегаджоулів на квадратний метр фасаду.

Однак при розрахунку за 35-річний період збільшення споживання енергії та викидів, пов’язане з початковим виробничим процесом, було більш ніж компенсовано загальною економією.

Аналіз показав, що протягом цього періоду чисті витрати на енергію виробництва матеріалів із додаванням 15 відсотків були нижчими нуля, а викиди CO2 також були нижчими нуля для всіх джерел енергії для будівель. Останнє було найбільш помітним для будівель, що використовують джерела електроенергії, зі зниженням на 105.84 відсотка.

Однак автори підкреслюють, що переваги допінгу з оливкових кісточок обмежені регіонами, де оливкові відходи рясні та локальні, оскільки транспорт є значним внеском у споживання енергії та викиди. Таким чином, збільшення транспорту призведе до значно менших переваг.

Вони також зазначають, що це лише один із багатьох прикладів потенціалу галузі для підвищення стійкості.

"Циркулярна економіка відіграватиме ключову роль у майбутньому будівництва, пропонуючи стійкі та ефективні рішення для вирішення екологічних та економічних проблем», – сказав Феррейро. "Застосовуючи принципи повторного використання, переробки та зменшення відходів, будівельна галузь може мінімізувати свій вплив на навколишнє середовище та максимізувати використання ресурсів».

"У конкретному контексті мого дослідження використання відходів оливкових кісточок у виробництві фасадної цегли є яскравим прикладом того, як циркулярна економіка може перетворювати побічні продукти промисловості в інноваційні та стійкі будівельні матеріали», — додав він.

У всьому світі існує багато ініціатив, спрямованих на підвищення екологічності будівель і конструкцій.

Вони варіюються від міжнародних програм, таких як Ціль сталого розвитку Організації Об’єднаних Націй 12 та Стратегії Європейського Союзу щодо сталого розвитку в будівництві та програмах хвилі реконструкції, до законодавства на національному та місцевому рівнях.

Однак Феррейро вважає, що можна зробити набагато більше.

"Уряд може відігравати вирішальну роль у заохоченні досліджень і розробок у сфері сталого будівництва за допомогою політики та програм підтримки», — сказав він. "Це може включати фінансові стимули для компаній, які інвестують у проекти досліджень і розробок, пов’язані з циркулярною економікою та стійкістю в будівництві».

"Крім того, уряд може встановити правила та стандарти, які сприятимуть використанню перероблених матеріалів і прийняттю екологічних практик у будівельній галузі», – підсумував Феррейро. "Освітні та просвітницькі програми також можуть допомогти привернути увагу ключових зацікавлених сторін до важливості сталого розвитку та циркулярної економіки в будівництві».



реклама
реклама

Статті по темі