Když je řeč o surovinách, které v dnešní době docházejí, lidé obvykle nemají na mysli písek. Přetrvává dojem, že písku je všude dost. Přitom ale právě písek představuje jednu z nejvíce kritických surovin – a současně je také nejvíce těženou surovinou na světě. Ohromná a stále rostoucí poptávka po betonu vytváří nenasytnou černou díru, ve které písek mizí jako loňský sníh.
Beton má vlastně velice jednoduché složení. Tvoří ho tři hlavní složky: voda, plnivo (což je písek a štěrk) a pojivo, čili cement, který zajistí, že to všechno bude držet pohromadě. Daleko nejvíce objemu betonu přitom zabírá právě písek. Těžba písku po celém světě dosahuje obřích rozměrů. Což má nejen destruktivní dopady na prostředí, ale také to není možné udržet příliš dlouho. Zásoby použitelného písku jsou na pokraji vyčerpání.
V nedávné minulosti jsme byli svědky technologií, které využívají jako pokročilou příměs do betonu grafen. Tento pozoruhodný materiál vylepšuje žádoucí vlastnosti betonu. Populární „bleskový“ chemik James Tour z americké Rice University a jeho kolegové navrhují kompletně nahradit písek v betonu bleskovým grafenem.
Jejich laboratoř si již před časem získala pozornost světových médií výrobou vloček grafenu z materiálů obsahujících uhlík bleskovým zahříváním Jouleovým teplem, které vzniká působením krátkého „záblesku“ elektrického proudu. Pokud jde o grafen pro beton, Tour s kolegy použili jako výchozí surovinu pro bleskový grafen metalurgický koks, který se vyrábí z uhlí.
Jak uvádí vedoucí výzkumu Paul Advincula, pilotní experimenty potvrdily, že při „zbleskování“ metalurgického koksu vzniká materiál s částicemi podobné velikosti jako písek. Když zkusili písek v betonu takovým grafenem opravdu nahradit, ukázalo se, že bleskový grafen funguje velice dobře.
Zatím je bleskový grafen pro výrobu betonu příliš drahý. Pokud by se ale tato technologie prosadila, přínosem by nebylo jenom šetření (již téměř vyčerpaných) zásob písku. Výsledný beton je o 25 procent lehčí a zhruba o třetinu pevnější. Jistou vadou na kráse je zhruba o desetinu nižší odolnost vůči deformaci roztahováním. Rozhodně jde o zajímavou alternativu písku, která si zaslouží pozornost.
Video: Flash GRAPHENE [2020]
Literatura
Bleskový grafen: Jak vyrobit extrémně užitečný materiál z obyčejného odpadu?
Autor: Stanislav Mihulka (31.01.2020)
Z uhlíku je možné bleskově vyrobit grafen i nanodiamanty
Autor: Stanislav Mihulka (22.06.2021)
„Blesková“ recyklace účinně těží cenné kovy z elektronického odpadu
Autor: Stanislav Mihulka (07.10.2021)
Podhoubí – materiál budoucnosti?
Autor: Dagmar Gregorová (31.07.2023)
Ig nobelovky k zasmání i zamyšlení – první pětka
Autor: Dagmar Gregorová (06.10.2023)
Diskuze:
Gábor Vlkolinský,2024-02-02 09:24:32
To je úžasný nápad nahradiť nedostatkový piesok uhlím.
nepochopenie podstaty
Martin Smatana,2024-01-30 21:29:43
V článku to síce nie je uvedené, ale podľa mňa jednoznačne ide o to, ako pochovať a doslova "zabetónovať" čo najviac smrteľne nebezpečného uhlíka. Ale ešte lepšie by bolo ten uhlík vystreľovať do vesmíru, priamo do Slnka, aby sme mali istotu, že sa naozaj stratí a zneškodní. A keď na Zemi nezostane ani atóm uhlíka, až vtedy nastane ten vytúžený zelený raj :D
Re: nepochopenie podstaty
Petr Pinkava,2024-01-31 08:13:38
Dřív se bude do vesmíru vystřelovat vyhořelé jaderné palivo než uhlík
Re: nepochopenie podstaty
Pavel- Piskač,2024-01-31 08:43:43
Vida, ještě nedávno byl uhlík biogenní prvek.
Jestli si pokazí pověst i hořčík, tak máme po zeleném ráji.
A z pískoviště se stane Clondike.
Re: Re: nepochopenie podstaty
Jirka Naxera,2024-02-01 20:17:11
Mozna naivni dotaz (prevazne na biology).
Existuje levne zarizeni, ktere je schopno efektivne vychytavat nizke (200ppm) koncentrace CO2, a velmi levne z nich vyrabet material, vhodny bud jako palivo, nebo na dlouhodobe uskladneni.
Nestalo by za to proste tyhle zarizeni nejak upravit, aby fungovaly i na Sahare a dalsich poustich? Nebo to ma nejaka "ale"?
Ano, rec je o GMO drevinach.
Re: Re: Re: nepochopenie podstaty
D@1imi1 Hrušk@,2024-02-01 20:36:15
Nejsem biolog, ale pokud vím tak základní technický problém, který ty rostliny řeší, že, aby získaly ze vzduchu CO2, musejí otevřít póry, ale tím zároveň ztrácejí H2O. Díky tomu např. v savaně při dostatku vody roste vegetace jako ďas, ale v období sucha spíše hybernuje. Takže ta modifikace by musela zajistit, jak dostat do pletiv CO2 a neztratit při tom vodu.
A dost by mě zajímalo, jestli pouhý nárůst koncentrace CO2 v atmosféře nezapříčiní ozelenění některých pouští.
Re: Re: Re: Re: nepochopenie podstaty
Pavel A1,2024-02-02 21:41:54
Ale na to je přece známé řešení. Stačí zvýšit koncentraci CO2 ve vzduchu, rostlinám pro získání dostatečného množství CO2 stačí méně póru a tedy můžou růst i v sušším prostředí.
Re: Re: Re: Re: Re: nepochopenie podstaty
D@1imi1 Hrušk@,2024-02-03 11:08:09
Netroufl bych si tvrdit, jak významnou změnu pro rostliny bude znamenat antropogenní zvýšení koncentrace CO2 o desetiny promile. Ale bylo by fajn, kdyby se vlivu antropogenního CO2 na autotrofy věnovala aspoň desetina pozornosti a výzkumných prostředků, které se věnují výzkumu oteplování.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: nepochopenie podstaty
Pavel A1,2024-02-03 19:20:15
Vzhledem k tomu, že pro C3 rostliny je 200ppm CO2 hranice přežití, tak i ty desetiny promile jsou pro ně důležité. Koneckonců rozšiřování zeleně do sušších oblastí je už dlouhodobě pozorováno (akorát to bojovníci proti oteplování vydávají za chybu měření a popírají tento efekt).
Výzkum vlivu vyšší koncentrace CO2 (ona je otázka, jestli ta zvýšená koncentrace CO2 je antropogenní, ano, je tu korelace, ale naměřené koncentrace CO2 neodpovídají množství CO2 vypouštěného člověkem a nikdo neumí vysvětlit rozdíl) se dělá. Je to docela zábavné, biologové zkoumají, jestli trochu vyšší koncentrace CO2 rostlinky nezabije (a občas dochází k závěru, že ano) a přitom zemědělci udržují ve sklenících takové koncentrace CO2, že tam sami musí s kyslíkovými maskami, a rostlinkám to jde k duhu.
Kruci písek
Florian Stanislav,2024-01-30 11:30:41
Pevnost betonu v tahu = asi 1/10 pevnosti v tlaku, proto se dává "železobeton", předpjatý beton..
Takže horší pevnost v tahu koksového betonu není dobrý parametr.
https://www.stoplusjednicka.cz/kvuli-bezohledne-tezbe-mohou-byt-brzy-v-ohrozeni-svetove-zasoby-pisku
"Každým rokem se ve světě vytěží asi 50 miliard tun písku a štěrku. Z takového množství by bylo možné vybudovat 27 metrů širokou a 27 metrů vysokou zeď, která by obepínala celou planetu."
Takže 50E+9 tun písku je asi 30E+9 m3 písku=3E+10 m3.
Sahara má asi 9 milionů km2 písku =9E+15 m2.
Takže každý rok můžeme ze Sahary seškábnout (3E+10)/(9E+15) = 3,3E-6 metrů vrstvičku.
Nebo z miliontiny Sahary seškrábnout 3,3 metru písku.
Ale pouštní písek není pro beton vhodný.
No, zámková dlažba by se z něj snad dělat dala.
Jezdí po ní jen technické služby, písek sypou občas v zimě a občas na jaře uklidí.
https://www.lidovky.cz/byznys/do-pouste-se-dovazi-pisek.A140823_163833_firmy-trhy_ele
"Surovina z pouště se na beton nehodí
„Málokdo třeba ví, že Dubaj jako pouštní stát importuje miliony tun této suroviny až z daleké Austrálie,“ říká v dokumentu geolog Michael Welland. Proč by ale měli Arabové žijící na poušti dovážet tuto surovinu z opačného konce zeměkoule? Pouštní písek totiž není na výrobu betonu vhodný, zvlášť v případě stavby mrakodrapů, protože vítr zrna pouštního písku po celá tisíciletí obrušuje, zakulacuje, zvedá malé spojovací částečky, které pak dopadnou někam do Evropy. Bez nákladné úpravy je takový písek pro moderní betonáře nepoužitelný. „Prostě nedrží pohromadě,“ říká Welland.
Zajímavý článek,stavební písek se těží z mořského dna a rovněž s ekologickými škodami.
Žiju v krajině, kde kde se dá dojet na kole k pískovnám ( ze kterých se stavěl mimo jiné i Temelín), ochranáři v nepohodě, krajina v pohodě, voda naprosto čistá, rybáři i spoustu koupajících se taky, takže zákaz koupání nikomu nevadí.
Re: Kruci písek
Zdeno Janeček,2024-01-30 11:50:56
Poustni pisek je nevhodny proto, ze obsahuje hlinu, proto nedrzi pohromade.
Takze by stacilo ho promyvat morskou vodou a je vymalovane.
Re: Re: Kruci písek
Florian Stanislav,2024-01-30 13:01:56
Díky. Našel jsem heslo saharský písek složení
"Saharský prach je totiž z více než 90 procent tvořen hlinitokřemičitany (například jíl nebo kaolinit), oxidy železa a křemenem. Zbývající necelá desetina připadá pak hlavně na sádru a kalcit"
https://www.in-pocasi.cz/clanky/teorie/pracha-sahara-24.2.2021/
Komentář:
Prach saharský s kaolínem, to by do betonu nebylo.
Ale větší zrna, který vznikla obroušením budou mít křemene víc.
" křemen, nejhojnější nerost v zemské kůře, křemen, chemicky SiO2." píšou geologové.
Písku je dost
František Zahálka,2024-01-30 10:55:35
Písku je všude dost, ale jde o to jakého. Průlomem by spíš byl objev ingredience, která by umožnila využití dnes nevhodných písků.
Re: Písku je dost
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-30 11:18:28
Roztavit a znovu ztvrdlý nadrtit. Na to tavení by zrovna šly využít ty slavné přebytky z OZE, pokud někdy nějaké budou.
Jinak i toho kvalitního písku je samožřejmě dost, akorát se bude muset vozit z větší dálky a bude se ve stavebnictví méně plýtvat. Dneska nejvíc melou o udržitelnosti ti, kteří by nejradši staré bourali a stavěli všechno nové, progresivní. Přitom jde o opak udržitelnosti.
Re: Re: Písku je dost
Petr Pavlata,2024-01-30 21:20:39
A proč to nepoužít jako surovinu do 3D tisku? A stavby vytisknout, natavováním do vrstev.
Re: Re: Re: Písku je dost
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-30 22:15:09
Kdyby se tisklo jen v době přebytků OZE, trvala by "stavba" desesetkrát tak dlouho. Zato vyrábět písek můžete do zásoby v době příhodných podmínek. Navíc 3D tiskárna by byla mnohem komplexnější a dražší (než jednoduché zařízení na roztavení a vylití taveniny). Obojí by zásadně ovlivnilo ekonomickou smysluplnost.
Potom je technologická otázka, jakou roli by hrála teplotní roztažnost. I u běžného 3D tisku se využívá plast s velmi nízkou teplotní roztažnost a přesto to často nestačí. Je potřeba vyhřívaná podložka, ideálně rovnou vyhřívaný box, aby nedocházelo k deformacím.
Také vyřešit armování by nejspíš byl u 3D tisku oříšek.
Re: Re: Re: Re: Písku je dost
Jirka Naxera,2024-01-31 10:32:39
Krome toho to neresi zakladni problem, ze i ten 3D-tiskovej beton potrebuje ostry pisek aby drzel.
Na stranu druhou, jestli jak pisete vyse onen poustni pisek je spatny pro obsah jilu a kaolinu, tak bych asi vedel, co s tim, takova stara technologie paleni cihel by s par zrcadly byla na pousti skoro zadarmo.
Re: Re: Re: Re: Re: Písku je dost
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-31 12:28:26
Souhlasím, to vypalování prefabrikátů mě taky napadlo. Neřešilo by ale většinu případů, kdy se používá železobeton. Nadruhou stranu ten se obvykle volí kvůli ceně jako levnější alternativa k oceli, takže kdyby beton kvůli písku výrazně podražil, zkrátka se na mosty, nosné pilíře apod. začne využívat ocel. A na stěny cihly nebo jiné prefabrikáty. Všude na světě se vždy stavělo z toho, co bylo zrovna nejlépe po ruce. O drahý písek se nebojím.
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Písku je dost
Jirka Naxera,2024-01-31 21:49:09
Presne tak, ono po 40 letech komara to vypadalo strasne moderne, ale skutecnosti je, ze moderni zrudy z kombinace betonu a skla jsou to nejjednodussi a nejlevnejsi na stavbu, takze jasny vitez "katovani kostu".
Druha vec je, ty mosty, pilire a prehrady zase tolik betonu nesezerou, baraky se klidne muzou (s vyjimkou nosnych casti vyskovych budov) stavet z cihel (idealne modernich, ktere samy izoluji) nebo jineho snadno dostupneho materialu. Delat dalnicni naspy z kvalitniho pisku na beton taky asi neni nezbytne potreba, jak se deje ted.
Stejne jakakoli varianta, kterou tu vymyslime, vujde alespon o rad levneji, nez ten grafen.
Re: Re: Re: Re: Písku je dost
Jirka Naxera,2024-01-31 10:34:41
Aha ono je to mineno tavit to primo z toho pisku. No tam by to dopadlo spatne, krehkost a tak, nedovedu si predstavit vetsi fakticky sklenenou stavbu, kde to sklo je nosnym prvkem
Re: Písku je dost
Florian Stanislav,2024-01-30 11:48:29
Houstone, máme problém.
Umíme drtit lomový kámen a lomový písek je do betonu výborný.
Saharský nevhodný kulatý písek, kterého je neomezeně, ten drtit neumíme? Energie na to z místní možné fotovoltaiky se přímo nabízí. Ano, doprava. Velké množství velkých měst stále rostoucích na stále větší města je v dosahu lodní dopravy.
Ondřej Nečas,2024-01-30 09:33:14
Takže... Nahradíme vzácný písek bezcenným uhlím, kterého se všude válí dost, chápu to správně?
Re:
Jirka Naxera,2024-01-30 10:39:49
No taky mi to ekonomicky "sedi". uhli dnes cca 5000kc/tuna, z toho se udela zcela setrne a zelene koks (na kovani jsem kupoval nekde kolem 1200/metrak a ted to asi bude i vic) a z toho pak grafen...
Re: Re:
Josef Hrncirik,2024-01-31 15:29:54
Uhlí koksovatelné? je nyní za cca 100 S"/t. Metalurgický koks koštuje cca 200. Grafitizovaný petrolejový koks cca 400 S"/t.
Přitom na grafitizaci stačí 1000 kWh při ceně á 0,04 S"/kWh. Míra ne křesťanského zisku je pak yen cca 400 %.
Cement je za 130 S"/t.
Záměsová voda do betonu může pak být dražší než John Walker.
Při karbonizaci uhlí na 1 t koksu se uvolní cca 316 kg koksárenského plynu a 90kg dehtu. Plyn je všechen spálen při vytápění koks. pecí. Přitom se na 1 t koksu-písku nutně uvolní cca 463 kg CO2/ t koksopysku a u dementů bude nabeton C stopa koksopyskobetonu určitě min. 3x větší než u klas. betonu.
Koksopyskobetonový mrakoš bude zaručeně hořet lépe než vysoké pece Liberty.
Už by ten koks neměli šňupat, ale vtírat!
Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-30 10:57:37
V článku se jasně píše, že písek za chvilku bude skoro tak drahý jako zlato. A zlato je zhruba milionkrát dražši než uhlí. Čemu na tom nerozumíte?
Kdo je chytrý, má už teď doma pár pytlů písku a za pár let z něj bude multimilionář.
Re: Re:
Ludvík Urban,2024-01-31 09:26:54
My jsme připraveni!
Šak taky guvernér Tošovský chytře prodal český zlatý poklad v letech 1997 (25 tun) a 1998 (31 tun Au). Mnozí se tím stále trápí, protože tehdy bylo zlato skoro o polovinu lacinější než několik let před tím a skoro 7x lacinější než dnes.
Nevěšte hlavu!
Naši bankéři peníze stržené za zlato určitě chytře investovali do vlažné vody a písku!
Bude líp!
Re: Re: Re:
D@1imi1 Hrušk@,2024-01-31 12:43:10
Až někoho budou soudit za to, že se v trezoru ČNB nalezne místo zlatých cihel hrozmada pytlů s pískem, může je právník odkázat na tento článek :-)
Re: Re: Re: Re:
Jirka Naxera,2024-01-31 21:51:42
Pane kolego, Vy jiste zertujete. U nas? Nekoho soudit? Za zlodejnu? ;-)
Re: Re: Re:
Josef Hrncirik,2024-01-31 14:28:28
Tu byly krásná časy. Inflace jen 7%. 1,07**(2024-1997)=700%
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
