Snižujeme uhlíkovou stopu betonu

Beton je po vodě druhým nejspotřebovávanějším materiálem na světě. S roční produkcí kolem neuvěřitelných 30 miliard tun nemá mezi stavebními materiály konkurenci. Vzhledem k jeho všestrannému využití jeho obliba nejspíš nijak neklesne ani v dalších letech. Na druhé straně výroba cementu, který je hlavním pojivem betonu, zodpovídá za 7-8 % antropogenních emisí oxidu uhličitého (CO2) ve světě. Vhodným návrhem složení betonu je možné ovlivnit nejen jeho mechanické vlastnosti, trvanlivost a zpracovatelnost, ale také uhlíkovou stopu. Cílem výzkumu ČVUT UCEEB je snížit ji pomocí biocharu, jenž je ekologickou alternativou k tradičním přísadám.

Při přidání biocharu do betonu dochází k trvalému vázání uhlíku, který by jinak mohl být uvolněn do atmosféry jako oxid uhličitý. Tím se snižuje celková uhlíková stopa betonu, což je důležité v kontextu boje proti klimatickým změnám. Výzkumný tým Kompozitní konstrukce ČVUT UCEEB se zabývá nejen ekologickým přínosem biocharu, ale hlavně podmínkami, za jakých může být v betonu využit. Zkoumá jeho vliv zejména na mechanické vlastnosti a trvanlivost, u vysokohodnotných betonů také na autogenní smrštění.

Biochar je vedlejším produktem pyrolýzy biomasy, procesu zahřívání organického materiálu, jako je dřevo, rostlinné zbytky nebo jiné biologické materiály, na vysoké teploty (obvykle mezi 300 až 700 °C) v prostředí s nízkým nebo žádným přístupem vzduchu. Tento postup vede k odstranění většiny prchavých složek z materiálu a zanechává po sobě pevnou látku bohatou na uhlík, která má porézní strukturu. Výsledné vlastnosti biocharu jsou závislé na použité vstupní surovině spolu s teplotou a rychlostí pyrolýzy.  Biochar má mnoho využití, zejména v zemědělství, kde se používá ke zvýšení bonity půdy, u níž díky své porézní struktuře zlepšuje schopnost zadržovat vodu a živiny.
 
Projekt Možnosti využití přírodních vláken pro výrobu hybridní textilní výztuže do betonu (č. smlouvy 22-14942K) podpořila Grantová agentura České republiky.