Для обычного бетона, одного из наиболее широко используемых стройматериалов, характерен большой углеродный след. Один из перспективных способов снижения этого следа — применение графена.
Такую технологию уже опробовали на практике исследователи из Манчестерского университета, сотрудничающие со строительной компанией Nationwide Engineering.
Разработанный ими инновационный бетон, названный Concretene, получают путем добавления небольшого количества графена к воде и цементу. Графеновые частицы механически упрочняют материал и играют роль катализатора химических реакций, происходящих при взаимодействии других компонентов смеси. В результате этого достигается улучшенное сцепление веществ на микроуровне, что делает бетон Concretene примерно на 30% прочнее обычного.
«Мы произвели добавку на основе графена, которая не влияет на способы обращения с материалом, — говорит один из разработчиков доктор Крейг Доусон. — Это означает, что мы можем вносить нашу присадку непосредственно на бетоносмесительном заводе, продолжая использовать для приготовления раствора существующее оборудование, никаких изменений ни в методе производства, ни в технологии заливки смеси не требуется».
На производство обычного бетона приходится около 8% мировых выбросов парниковых газов (примерно 2,7 млрд т/год). Для сравнения, во всех странах Евросоюза суммарно образуется 3,3 млрд т/год. Благодаря высоким характеристикам бетона Concretene для достижения необходимой прочности сооружения его нужно значительно меньше, чем традиционного. Поэтому добавление графена позволит сократить объемы производства, и, соответственно, углеродный след, а также снизит затраты на строительство.
Согласно подсчетам Nationwide Engineering, если во всем мире Concretene заменит привычный бетон, то мировые выбросы углекислого газа уменьшатся на 2%. Изготовление инновационного материала обходится на 5% дороже, чем обычной смеси, однако возможность использования меньшего количества бетона Concretene позволяет в конечном счете экономить 10–20%.
Графен – одна из форм наноуглерода. Наноструктурные материалы изучаются и разрабатываются уже давно, и появление нано-частиц на наших стройках — в составе бетонов, лакокрасочных материалов, электротехнических устройствах и еще много где — это вовсе не фантастика.