이 비하인드 스토리 기사는 National Science Foundation과 협력하여 LiveScience에 제공되었습니다.
환경 친화적 인 시멘트를 요리하려면 과립 형 정원 석회암 2 컵, 분쇄 과립 용광로 슬래그 1 컵 및 탄산 음료 소다회 3 큰술을 섞으십시오. 그 결과 시멘트 업계의 선두 주자 인 일반 포틀랜드 시멘트 (OPC)에 대한 강력하고 지속 가능하며 경제적 인 대안이 될 것입니다. Drexel University의 Michel Barsoum 그룹 연구원은 지난 몇 년간이 겉보기에 새로운 기술을 개발해 왔지만 그 기원은 생각보다 훨씬 더 멀리 되돌아갑니다.
실제로 이집트의 피라미드에. Barsoum의 연구팀은 피라미드의 일부 석회석이 석회석으로 조각 된 것이 아니라 초기 형태의 시멘트를 사용하여 주조되었음을 증명하는 연구를 수행했다. 피라미드를 만드는 데 사용 된 재료 중 일부가 실제로 주조되어 4,500 년 동안 지속 되었다면 오늘날 건축 자재에 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?
“OPC는 전세계 CO의 5 ~ 8 %를 차지하고 막대한 양의 에너지를 소비합니다.”라고 Barsoum의 대안을 시장에 도입하는 데 앞장서고있는 동료 인 Alex Moseson은 말합니다.
그린 스톤 시멘트 성분
Drexel이 만든“Greenstone”시멘트와 일반적인 포틀랜드 시멘트의 차이점은 사용 된 재료와 방법에 있습니다. 그린 스톤은 알칼리 활성화 시멘트 (AAC)로 만들어 질 때 가열 할 필요가 없습니다. 오히려 AAC는 쉽게 구할 수있는 재활용 된 성분, 주로 이미 가열 된 산업 폐기물에 의존합니다. 여기에는 비산회, 석탄 화력 발전소에서 포착 한 굴뚝 매연 및 슬래그가 포함되는데, 이는 철광석을 철로 바꾸는 과정의 부산물입니다.
결과적으로 Greenstone의 환경 영향 프로필은 OPC와 크게 다르므로 97 % 적은 에너지 소비와 CO2 생성을 보여줍니다. 또한, 원자재를 즉시 사용할 수있게되면 제조 비용이 톤당 75 달러에서 톤당 약 50 달러로 증가합니다. 예상되는 탄소 배출량으로 Greenstone은 톤당 $ 5 ~ 20의 추가 혜택을 제공합니다.
그러나 성능면에서 OPC와 어떻게 비교됩니까? Barsoum은“우리의 결과와 문헌에 따르면 OPC보다 성능이 뛰어나거나 성능이 우수하다는 것이 확인되었습니다. 이 그룹은 강도, 설정 시간 및 체적 안정성에 대한 벤치 마크를 설정하는 시멘트 통과 산업 테스트를 보았습니다.
모세 슨은“중요한 것은 실험실뿐만 아니라 실제 환경에서도 시멘트를 만들기 위해 항상 노력해 온 것입니다. 이는 선반 안정성, 작업 성, 실온 경화, 쉬운 운송 등을 의미합니다.”
Moseson은 뭄바이의 IIT Bombay에서 그의 실제 논문을 연구하면서 그러한 실제 적용을 추구했습니다. 그는 현지 연구원들과 협력하여 시멘트에 대한 인도의 표준을 충족시키는 AAC를 개발했으며 그린 스톤 생산이 빈민가에 사는 사람들에게 어떻게 힘을 실어 줄 수 있는지 조사했습니다. 현재 현지의 도구와 노동력을 사용하는 현지 재료로 만들어진 3 개의 제품이 현재 주요 시멘트 제조업체에서 고려 중입니다.
이 그룹은 Greenstone을 인수하여 Greenstone Technologies, Inc.라는 회사를 설립했습니다. 그들은 2009 년 연구 결과와 시멘트 및 콘크리트 복합재 Drexel 녹색 시멘트의 실제 잠재력에 대해 논의했습니다. 연구원들은 현재 투자자 및 가능한 파트너와 대화하고 있습니다. 비용 절감, 오염 감소 및 성능 향상의 이점에 대한 주장과 함께 Drexel 시멘트를 시장에 내놓는 데 장애물이 있습니까? Moseson은“이를 시장에 내놓는 데있어 어려움은 공급 원료의 변동과 새로운 재료를 검증하는 데 걸리는 시간을 포함합니다. “우리의 연구를 통해 변화를 보상 할 수 있지만, 가공업자가 플라이 애쉬 및 슬래그를 부산물 대신에 부산물로 생각하면 시멘트에 사용하기 위해 이러한 재료를 표준화하는 데 도움이됩니다.
“우리는 또한 강력한 시장력을 극복해야합니다. OPC는 3 천억 달러 규모의 글로벌 시장으로, 건축업자와 산업계가 다른 것을 사용하도록 설득력이 없습니다. 우리의 시멘트가 OPC가 최신 일 때 오래 지속될 것이라고 확신하는 것도 도전입니다.” 또한 그들의 제품은 1950 년대 초반까지 많은 선행 기술 또는 기술과 관련된 사전 지식으로 인해 특허를받을 수 없으며 때로는 투자자들에게 방해가됩니다. 이러한 장애물에도 불구하고 그들의 작업에 대한 관심이 높아지고 있습니다.
흥미롭게도 AAC는 완전히 새로운 것이 아닙니다. 1950 년대와 1960 년대에는 구소련의 일부 건물에 AAC 형식이 성공적으로 사용되었습니다. 이집트의 대 피라미드 외에도이 연구에 대한 영감은 고대 로마에서 나왔습니다. 모세 슨은“로마인들이 지은 것은 모두 비슷한 재료로 만들어졌습니다. "만약 로마 건물의 수명이 길다면 2,000 년 동안은 알 수 없지만,이 물건의 힘을 유지한다는 아이디어를 얻을 수 있습니다."
편집자 주 : Behind the Scenes 기사에 묘사 된 연구원들은 국립 과학 재단, 연방 기관은 모든 과학 및 공학 분야의 기본 연구 및 교육 기금을 지원했습니다. 이 자료에 표현 된 의견, 발견 및 결론 또는 권장 사항은 저자의 것이며, 반드시 국립 과학 재단의 견해를 반영하지는 않습니다. 참조 장면 아카이브 뒤에.
