Usitnjene pelene mogu se koristiti kao zamjena između 9 i 40 posto pijeska koji se koristi u proizvodnji betona, bez smanjenja njegove čvrstoće. Otkriće je to do kojeg su došli znanstvenici sa Sveučilišta Kitakyushu u Japanu, u pokušaju da zapravo riješe dva ekološka problema odjednom.
Jednokratne su pelene problem jer su sve veći izvor otpada koji se ne može reciklirati, a proizvodnja cementa odgovorna je za gotovo 7 posto globalnih emisija stakleničkih plinova i troši oko 50 milijardi tona pijeska svake godine. Beton natopljen usitnjenim pelenama korišten je za izgradnju male kuće u Indoneziji kako bi se pokazalo da se ta vrsta otpada može preusmjeriti s odlagališta za izgradnju pristupačnijih stanova u zajednicama s niskim i srednjim primanjima.
Doprinos recikliranju problematičnog otpada
Riječ je o projektu Siswanti Zuraide, građevinske inženjerke na Sveučilištu Kitakyushu, koja je započela navedeni projekt dok je predavala na Bandung Science Technology Institutu u Indoneziji. Iako broj stanovnika u bogatim zemljama često stagnira ili je u padu, u Indoneziji i drugim zemljama s niskim i srednjim prihodima nastavit će rasti, što zauzvrat dovodi do više beba, više pelena i veće potražnje za jeftinim stanovima.
Sve je u dostupnosti resursa. S rastom populacije rast će i pelenski otpad. To je zahtjevno, pa smo mislili da će ovo biti dio našeg doprinosa recikliranju tog otpada, kaže Zuraida.
Pelene za jednokratnu upotrebu obično se izrađuju od drvne mase, pamuka i superupijajućih polimera, za koje se pokazalo da u malim količinama poboljšavaju mehanička svojstva betona. Uz financiranje tvrtke Awina za gospodarenje otpadom sa sjedištem u Džakarti, Zuraida je odredila koliko se pijeska može zamijeniti s usitnjenim pelenama kako bi se dobili koristan beton i žbuka.
Eksperimentiranje u miješanju s betonom
Znanstvenici su u početku pelene nabavljali lokalno. Nakon što su pelene oprane, osušene i usitnjene, dobiveni materijal pomiješan je s cementom, pijeskom, šljunkom i vodom. Tim je testirao različite mješavine, zamjenjujući do 40 posto pijeska u betonu. Nakon mjesec dana stvrdnjavanja uzorci su testirani pod tlakom kako bi se odredila točka pucanja kompozitnog materijala. Iz tih mjerenja Zuraida i njezini kolege izračunali su i maksimalni udio pelenskog otpada koji bi mogao zadovoljiti potrebe građevinskih dijelova.
Što je više pelena u betonu, to je manja tlačna čvrstoća. Strukturne komponente kao što su stupovi i grede stoga su trebale manji udio isjeckanih pelena nego arhitektonski elementi kao što su zidovi i betonski blokovi. Za prototip jednokatne kuće znanstvenici su izračunali da se 27 posto pijeska može zamijeniti pelenskim otpadom. Ali ako je kuća visoka tri kata, udio zamjene trebao bi pasti na 10 posto.
U arhitektonskim komponentama do 40 posto pijeska moglo bi se zamijeniti pelenskim otpadom, s najvećim udjelom u betonskim zidnim pločama. U podovima i vrtnim popločanjima, koji moraju biti čvršći od zidova kako bi zadovoljili građevinske standarde, samo 9 posto pijeska moglo bi se zamijeniti pelenama.
Mala kuća od pelena, ali po standardima
Znanstvenici su upotrijebili svoj beton natopljen pelenom kako bi eksperimentalnu kuću izgradili prema indonezijskim standardima gradnje. Kuća je bila mala i tlocrt joj je iznosio svega 36 četvornih metara. Kako bi se ubrzao proces gradnje, upotrijebili su pelenski beton za arhitektonske komponente i metalne grede za strukturne komponente.
Na izgradnju te kuće ukupno je potrošeno 1,7 kubnih metara pelenskog otpada, što je činilo otprilike 8 posto ukupnog volumena kompozitnog materijala.
Neovisni stručnjak Christof Schröfl, kemičar koji istražuje održive građevinske materijale na Tehničkom sveučilištu u Dresdenu u Njemačkoj, smatra da je riječ o vrijednom postotku, ali i upozorava da bi transport pelenskog otpada do pogona za preradu ili gradilišta mogao generirati prilično duge transportne putove te da bi Zuraidin tim, ako želi povećati ekološku prihvatljivost svoje jeftine kuće, mogao radije koristiti zidove od drva, na bazi kompozitnih materijala, umjesto betona.
Zuraida priznaje da bi odvajanje pelena od otpadnog toka bio najizazovniji dio prevođenja njezina rada u stvarni svijet. Ne postoji sustav podrške u gospodarenju komunalnim otpadom za odvajanje pelena. Plastične boce sada odvajaju jer se prilično lako recikliraju, ali pelene obično idu u proces spaljivanja, rekla je.
Izvor: Scientific American
