Inżynierowie z Indii przedstawili nową formułę betonu (oznaczoną ZB5), która łączy poprawę parametrów mechanicznych z możliwością pochłaniania dwutlenku węgla z otaczającego powietrza. Mieszanka M35 z 50% zastąpieniem kruszywa drobnego zeolitem i 1% cementu biocharem bambusowym wykazała wyższą wytrzymałość oraz tygodniową absorpcję CO2, co stawia ją jako interesujący kandydat do bardziej zrównoważonych rozwiązań budowlanych.
Co to jest ZB5 — skład i idea
ZB5 to oznaczenie najbardziej obiecującej z testowanych mieszanek. Badacze pracowali na klasie betonu M35 i zastosowali dwie naturalne substytucje: zeolit jako częściowe zastąpienie piasku (fine aggregate) w udziale 50% oraz biochar pozyskany z bambusa jako częściowe zastąpienie cementu na poziomie 1%. Zeolit to porowaty minerał aluminiowo-krzemowy o dużej objętości porów i specyficznej powierzchni właściwej, natomiast biochar to węgiel biomasy o wysokiej zawartości węgla i porowatej strukturze. Połączenie tych dwóch składników miało na celu zarówno poprawę mikrostruktury betonu, jak i zwiększenie zdolności do adsorpcji gazów.
Jak materiał pochłania CO2 — mechanizmy
Zastosowane dodatki działają dwuetapowo: zeolit udostępnia mikroporowatą sieć, która ułatwia transport i zatrzymanie cząsteczek gazu, natomiast biochar zwiększa zawartość stałego węgla w matrycy, tworząc miejsca, gdzie CO2 może się sorbować lub ulegać późniejszej mineralizacji w kontakcie z produktem hydratacji cementu. W testach laboratoryjnych próbki umieszczono w komorze karbonacyjnej; ZB5 zaabsorbował około 1,2 g CO2 dziennie, a gaz przeniknął 15 mm w głąb materiału po siedmiu dniach. To wskazuje na realny potencjał powierzchni i porowatości do przechwytywania CO2 w stosunkowo krótkim okresie.
Wyniki mechaniczne — wytrzymałość i trwałość
Mieszanka ZB5 nie tylko nie osłabiła parametrów mechanicznych — przeciwnie, poprawiła je. Wyniki testów pokazują, że wytrzymałość na ściskanie osiągnęła 38,49 MPa, czyli o około 7,48% więcej niż w betonie referencyjnym. Wytrzymałość na rozciąganie przez rozłupywanie (split tensile strength) wzrosła do 4,39 MPa — to około 15% poprawy. Badania obejmowały też wchłanianie wody i odporność na udar; ogólna interpretacja badaczy wskazuje, że kombinacja zeolitu i biocharu prowadzi do gęstszej, mniej podatnej na niekorzystne defekty matrycy cementowej.
Zastosowania praktyczne i ograniczenia
Autorzy wskazują potencjalne zastosowania w elementach infrastruktury narażonej na stałą ekspozycję atmosferyczną i wysokie stężenia CO2: nawierzchnie drogowe, ścianki oporowe przy autostradach, lub elementy kanalizacyjne i przemysłowe. W takich lokalizacjach beton mógłby pełnić tradycyjną funkcję nośną, a jednocześnie przechwytywać pewne ilości CO2. Jednocześnie badacze podkreślają, że prace na obecnym etapie mają charakter proof-of-concept: konieczne są długookresowe testy trwałości, ocena stabilności absorpcji w czasie oraz analiza wpływu różnych rodzajów biocharu i stopni zastąpienia cementu na parametry materiału.
Kolejne kroki badawcze i wyzwania skalowalności
Dalsze eksperymenty będą obejmować dłuższe cykle ekspozycji na CO2, różne klasy betonu i alternatywne biochary. Należy też zbadać, czy wstępne namaczanie biocharu (pre-soaking) wpływa na jego dyspersję i interakcję z cementem. Z punktu widzenia wdrożeniowego kluczowe będą: dostępność surowców (zeolit i biochar bambusowy), koszty ich przetworzenia, oraz zgodność z normami projektowymi i przepisami budowlanymi. Ponadto ważne jest, by ocenić bilans emisji cyklu życia — ile CO2 rzeczywiście zostanie trwale zmagazynowane w elementach budowlanych w porównaniu z emisjami związanymi z produkcją dodatków i transportem.
„We are not just creating a stronger concrete” — źródło
Co to oznacza w praktyce
- Zastosowanie 50% zeolitu i 1% biocharu bambusowego (ZB5) może jednocześnie zwiększyć wytrzymałość betonu i zapewnić mierzalną absorpcję CO2.
- Potencjalne wdrożenia to elementy infrastruktury w obszarach o podwyższonym stężeniu CO2 (drogi, ściany przy autostradach, instalacje przemysłowe), lecz konieczne są testy długoterminowe.
- Skalowanie wymaga analizy dostępności surowców, kosztów oraz oceny cyklu życia, by potwierdzić rzeczywisty zysk klimatyczny.
Źródło
This new concrete is stronger and pulls CO2 from the air — ScienceDaily (22 Sep 2026)
