Skip to main content

Wetenschappers gebruiken bliksemstralen om betonafval te recyclen in nieuwe bouwmaterialen

Foto via Shutterstock

Afval ziet er niet altijd uit als afgedankte frisdrankflessen of stapels ongewenste kranten. Mensen veranderen constant hun omgeving om een ​​nieuw doel te dienen of om in een nieuwe behoefte te voorzien. We slopen, bouwen en renoveren constant gebouwen, en het resultaat is miljoenen tonnen bouwpuin. Tot voor kort was de enige manier om betonafval te recyclen, het te vernietigen en te gebruiken als een basislaag voor wegen. Nu hebben onderzoekers van het Fraunhofer Institute for Building Physics een betere manier ontwikkeld: gebruik bliksem om afzonderlijke betonresten te breken in de meest elementaire en herbruikbare onderdelen.

Beton is buitengewoon veelzijdig en daarom is het 's werelds populairste bouwmateriaal. Gemaakt door het mengen van cement, water en aggregaat, en een mengsel van steendeeltjes zoals grind of kalksteengrit in verschillende maten, beton is goedkoop en gemakkelijk te gebruiken. Helaas hebben deze positieve aspecten een groot, vies nadeel. Volgens het Fraunhofer-instituut "produceert de productie van één ton gebrande cementklinker van kalksteen en klei 650 tot 700 kilogram koolstofdioxide." Dit betekent dat jaarlijks 8 tot 15 procent van de wereldwijde CO2-productie kan worden toegeschreven aan betonproductie.

De sleutel tot het recyclen van beton en het beperken van sommige van deze schadelijke koolstofemissies, is het efficiënt verminderen van betonpuin tot ingrediënten die vervolgens kunnen worden gemengd in nieuw beton. Het door de Fraunhofer-onderzoekers ontwikkelde proces maakt gebruik van elektrodynamische fragmentatie, zeer korte pulsen (minder dan 500 nanoseconden) van geïnduceerde bliksem, om grind te scheiden van cementmaterialen in beton.

Wanneer de bliksem inslaat op de betonresten, loopt deze langs de weg van de minste weerstand die de grenzen tussen de componenten zijn, d.w.z. tussen het grint en de cementsteen. De aanvankelijk opgewekte impulsen, de voorontladingen, verzwakken eerst het materiaal mechanisch. "De voorontlading die eerst de tegenelektrode in onze versnipperingsinstallatie bereikt, veroorzaakt vervolgens een elektrische storing", legt Volker Thome van het Fraunhofer Instituut voor Bouwfysica IBP bij de Betontechnologiegroep in Holzkirchen uit. "Op dit moment wordt in het beton een plasmakanaal gevormd dat binnen een duizendste van een seconde groeit, als een drukgolf van binnen naar buiten." De kracht van de explosie breekt snel en efficiënt beton af in een fractie van de tijd dat het zou nemen voor traditionele methoden. De onderzoekers hebben een doel gesteld van 20 ton per uur waarvan ze zeggen dat ze in slechts twee jaar tijd kunnen worden bereikt.

+ Fraunhofer Instituut