Polymerové cihly z průmyslového odpadu na sobě drží bez malty  
Polymer ze síry, řepkového oleje a dicyklopentadienu poslouží k výrobě cihel, které je možné spojit jen díky nastříkání aminového katalyzátoru, který se později odpaří. Cihly pak drží jako přilepené, jsou velmi lehké a odolné. Při jejich výrobě se spotřebuje mnohem méně energie než kvůli betonu.
Technologie polymerových cihel. Kredit: Flinders University.
Technologie polymerových cihel. Kredit: Flinders University.

Možná se to na první pohled nezdá, ale stavebnictví je v současnosti jedním z hlavních zdrojů emisí skleníkových plynů. Proto je naléhavé hledat nové technologie a materiály, které by to mohly změnit. Odborníci australské Flinders University vyvinuli nový typ polymeru, vyrobeného z průmyslového odpadu, z něhož je možné vytvořit cihly, co drží pohromadě bez nutnosti použití malty.

 

Beton je velmi všestranný materiál. Výroba betonu je ale sama o sobě zodpovědná za asi 8 procent celkových emisí oxidu uhličitého lidského původu. To představuje nemalou zátěž pro atmosféru. Vědci experimentují s různými postupy, které by mohly tuto zátěž snížit, včetně využití odpadních materiálů, jiných pojiv nebo celkově jiných stavebních materiálů.

 

Justin Chalker. Kredit: Flinders University.
Justin Chalker. Kredit: Flinders University.

Vedoucí výzkumného týmu Justin Chalker a jeho kolegové použili polymer, který vznikl jako směs síry, řepkového oleje a dicyklopentadienu. Síra s dicyklopentadienem jsou přitom odpadním produktem při rafinaci ropy, které obvykle přicházejí vniveč. Řepkový olej je možné získávat z kuchyňského odpadu. Výsledný polymer se zahřeje, roztaví a vytvaruje do podoby cihel. Celý proces přitom spotřebuje mnohem méně energie než výroba cementu. Tým Flinders pracuje s podobnými polymery již delší dobu. Uplatňují se například při odstraňování znečištění anebo při výrobě hnojiv.

Logo. Kredit: Flinders University.
Logo. Kredit: Flinders University.

 

Asi nejvíce pozoruhodné na polymerových cihlách je, že na sobě perfektně drží. Aniž by bylo nutné použít maltu nebo nějaké jiné pojivo. Je v tom jen takový chemický trik a cihly jsou odolné proti posuvu lépe, než kdyby je drželo nějaké superlepidlo. Jak prozrazuje Chalker, ten trik spočívá v nasprejování aminového katalyzátoru na povrch cihel. Tento katalyzátor změní uspořádání disulfidických vazeb a dojde ke spojení cihel. Katalyzátor je nutný jen na začátku reakce, pak se z cihel odpaří.

Polymerové cihly jsou velmi lehké, odolné vůči vodě, kyselinám a dalším vlivům soudobého počasí. Jsou odolnější než klasické cihly nebo beton. Když badatelé přidali k polymeru uhlíková vlákna, výsledné cihly byly 16krát pevnější. Vývoj polymerových cihel je ještě nutné dotáhnout do konce. Tým Flinders spolupracuje s Clean Earth Technologies, aby tento pozoruhodný stavební materiál dostali na trh.

 

Video: Could waste provide a solution for water pollution?

 

Literatura

New Atlas 1. 8. 2022.

Macromolecular Chemistry and Physics online 5. 7. 2022.

Datum: 02.08.2022
Tisk článku

Související články:

Podivuhodný 2D polymer je lehký jako plast a pevnější než ocel     Autor: Stanislav Mihulka (07.02.2022)
Nový tlumící materiál je pevný jako kov a lehký jako pěna     Autor: Stanislav Mihulka (14.03.2022)
Praktický polymer z průmyslového odpadu ochrání potrubí i beton     Autor: Stanislav Mihulka (20.03.2022)



Diskuze:

Beton

Martin Žulkevič,2022-08-04 15:08:45

"Při jejich výrobě se spotřebuje mnohem méně energie než kvůli betonu." Jen bych si dovolil podotknout, že klasické cihly se z betonu nevyrábí. Cihly se, pokud je mi známo, vyrábí primárně z jílu...

Odpovědět


Re: 240 let šlechtění australští trestannci jsou Na Beton nejodvážnější na Světě.

Josef Hrncirik,2022-08-08 07:39:29

V práci přiznávají, že kvůli scalingu, v mikrozkumavkách nemísitelnost v taveninách nezjistili a nepřipravené je překvapila až po 24 h vulkanizace cihel objemu 10 ml při 130°C v silikonových formách.
Cyhly bylo nutno ošmirglovat smirkem 80, aby se povrch zbavil vykvetlé vrstvy síry a pokropením 1/4 l trietylaminu / m2 při zatížení cca 10 t 3 h se daly cyhli samovolně zlepit.
Zhotovili i hurdisku 12x2x1cm, která ohybem mezi 3 body unesla zatížení 0,7 kg a až při průhybu o 1 mm se zlomila. Nevyhodnotili z toho pevnost v ohybu cca 0,5 MPa, ale do formiček pro sichr dávali zalívat pro ztužení uhlíkovou tkaninu.
Jaká překvapení je čekají při scalingu na panely 29x14x6 cm?

Odpovědět

Bioodpadtobrick

David Pešek,2022-08-04 14:09:53

věděl bych o takovém jílovitém materiálu co se usazuje na dně septiků a odkalovacích nádrží, uhnětete z toho cihlu a proženete ji pecí na solární pohon a vualá bioekoco2free cihla je na světě, teoreticky půjde i hmota v jílovitém stavu používat jako pojivo, po nahození omítek by to i přestalo zavánět

Odpovědět

Dicyklopentadien jako odpad???

Jan Bandžuch,2022-08-03 21:54:33

Dicyklopentadien není žádný odpad. Je to důležitá surovina v chemickém průmyslu. Celosvětově je vyráběn ve stovkách tisíc tun (stručně např. https://www.gminsights.com/industry-analysis/dicyclopentadiene-dcpd-market). Základní využití je v oblasti nenasycených polyesterů, výrobě ropných pryskyřic, produkce poly(DCPD) atd.

Odpovědět


Re: jako odpad???

Josef Hrncirik,2022-08-07 22:02:56

O dicyklopentadienu a jeho použití je v Chem. listech 102, 1107-1114, 2008 zajímavý článek.

Je tam i článek o explozi propylenu a požáru pyrolýzních pecí v Unipetrol Litvínov 13.8.2015, které se zařádily mezi škodou 10 největších světových chemických havárií onoho roku.

Odpovědět

Síra je odpad ?

Florian Stanislav,2022-08-03 20:30:21

Článek :"Síra s dicyklopentadienem jsou přitom odpadním produktem při rafinaci ropy, které obvykle přicházejí vniveč."
Zdroj článku mluví o elementární síře z ropy.
Kdysi jsem se učil, že kyselina sírová se dělá ze síry. S-->SO2-->SO3-->H2SO4. A také, že kyselina sírová je důležitá třeba při rafinaci ropy, výrobě hnojiv, výbušnin..
Cyklopentadien lze hydrogenací převést na cyklopentan, který se používá v polyuretanových pěnách. Najdeme jej i v izolačních pěnách ledniček a mrazniček.
Jaký zlomek % může při rafinaci ropy tvořit cyklopentadien, v článku zvaný odpad? Takže jeho význam pro snížení světových antropoidních emisí se blíží nule.
Stavěl jsem z plynosilikátu a spotřeba lepidla ( tehdy v podstatě jemná štuková malta) byla asi jedno kolečko na jedno patro rodinného domu. Takže pokud bylo něco na stavbě třeba, tak stavět bez malty asi ne.

Odpovědět


Re: Síra je odpad ?

Josef Hrncirik,2022-08-08 06:58:39

Momentálně je prý na světových trzích přebytek cca 100 Mt síry vznikající zejména při nutné rafinaci zemního plynu a ropy.
Síra prý začíná být levnější než asfalt.
Pouze komplikované chování síry při tavení a tuhnutí brzdí pokládání žlutých čínských asfaltek.
Intenzivně se hledají příměsi do taveniny síry, které by umožnily dát jí: "betonové botičky".
Převedením 1 litru síry na kyselinu sírovou se uvolní cca 51 MJ tepla a vzniknou cca 3 l vitriolu.
Kam nenápadně s ním?"

Odpovědět

Karol Kos jr.,2022-08-03 14:03:02

No to musí být velmi zdravé, taková chuťovka v tom, nebo vedle toho bydlet.

Zase když tam stačí nastříkat nějaký prevít co se odpaří, tak by to mohlo být docela jednoduché s tim pracovat pro roboty...

No ale s těmi polymery - tak nějak dost často sami nebo s přispěním UV degradují, rozpadají, roztékají se - by mě zajímalo jakou ty cihly mají stabilitu...

Ale jako určitý pokus jak zpracovat odpad mi to příjde celkem smysluplné - kdyby si odpustili tu ekologistickou omáčku o CO2 (anžto v tom snad ani žádný člověkem produkovaný co2 nejni) tak by to bylo asi cajk.

Odpovědět

Marek Holub,2022-08-03 11:26:30

Mám značné pochybnosti o trvanlivosti takového polymeru, sirné můstky mají tendenci v čase degradovat, řepkový olej polymeruje špatně a depolymerací a degradací vznikající látky budou ekologická mňamka. Taky by bylo hezké podávat hámotiny klimatického panelu ohledně CO2 jako teorie nikoli fakta, protože vědecký koncensus není faktum alébrž politikum. Za třetí dobře udělaný a udržovaný dům z betonu může ověřitelně vydržet dva tisíce let (Pantheon v Římě), jestli toto vydrží dvě generace, bude to malý zázrak, nejspíš to nevydrží ani tolik, jako americké dřevostavby. Životnost těchto staveb a řešení následných odpadů může poskytovat na jejich ekologičnost zcela jiný úhel pohledu. Dále je to neomarxistický sen, nebude co dědit. V pětačtyřiceti doplatíte dvacetiletou hypotéku a můžete začít střádat na další stavbu, protože dům se vašeho důchodu na rozdíl od vás nedožije.

Odpovědět


Re:

Mojmir Kosco,2022-08-03 13:47:56

Cihly z bahna z Nilu drží 4000 let,a kamenné Pyramidy 6000 let

Odpovědět


Re: Re:

Vojtěch Běhunčík,2022-08-03 14:51:14

A navíc hliněné cihly i kámen jsou nehořlavé ... polymer asi oheň pěkně přiživí.

Odpovědět

Jan Bandžuch,2022-08-03 08:47:52

Ten kdo pracoval s technickým dicyklopentadienem ví, že se jedná o látku, no mírně řečeno velmi zapáchající. Z tohoto důvodo musí být s technickým dicyklopentadienem manipulováno nesmírně opatrně.
Navíc bezpečnostní list uvádí, že je to látka toxická, vysoce hořlavá...
Ony ty symboly H302; H315; H319 a H330 mluví samy za sebe.

Odpovědět


Re:

Josef Hrncirik,2022-08-03 10:21:34

Možná, že smrdí a hoří méně než merkaptany z polysulfidových polymerů a žluklý řepkový olej.
Na rybí puch triethylaminu k lepení cihel však určitě nemá.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace