Här är självläkande betongen som ”äter” koldioxid

2021-06-18 08:18  
Foto: Worcester Polytechnic Institute

En ny typ av betong som är fyra gånger tåligare än traditionell – samt självläkande. Nu har forskare tagit fram en betong som minimerar underhåll genom att ”äta” koldioxid.

När det gäller byggmaterial är betong ett av de vanligare och varje år produceras det flera miljarder ton. Men baksidan är att miljöpåverkan är stor och runt 8 procent av de globala koldioxidutsläppet beräknas komma från tillverkning av betong, som är en huvudingrediens i betong.

Därför forskas det friskt världen över för att förbättra materialets egenskaper. I många år har konstruktionstekniker försökt få till en självläkande betong – vilket då skulle minimera eller eliminera behovet av reparation.

Nu menar forskare vid Worcester Polytechnic Institute att de har utvecklat just detta.

Forskarna anger att de genom att använda ett enzym som finns i röda blodkroppar har fått till en betong med makalösa egenskaper. Inte nog med att den är fyra gånger tåligare än den traditionella varan. Den kan även läka sig själv genom att enzymet reagerar med koldioxiden i luften för att skapa kalciumkarbonatkristaller – vilka då liknar betongen när det kommer till struktur och hållbarhet. Reaktionsresultatet innebär att sprickor läks innan de kan orsaka strukturella problem.

– Den globala användningen av betong är vanlig. Om små sprickor automatiskt skulle repareras när de väl uppstår, så skulle de inte bli större problem längre fram som kräver reparationer eller utbyten. Det låter som science fiction, men är en verklig lösning på ett betydande problem i byggbranschen, säger Nima Rhbar, huvudförfattare till rapporten som publicerats i tidskriften Applied Materials Today.

Läs mer: Överraskande källa bakom sprucken betong och asfalt

Processen är inspirerad av naturen och hur enzymet kolanhydras (CA) som finns i röda blodkroppar snabbt transporterar bort koldioxid. Enzymet, som adderas innan betongen blandas ihop, agerar som en katalysator och reagerar med koldioxid i luften vilket då resulterar i den självläkande effekten.

– Vi tittade på vad som finns i naturen för att hitta vad som triggar den snabbaste koldioxidtransporten – och det är CA-enzymet. Eftersom enzymen i våra kroppar reagerar fantastiskt snabbt, så kan de användas som en effektiv mekanism för att reparera och förstärka betongstrukturen, säger Nima Rahbar.

Processen, som patenterats, ska enligt forskarna kunna reparera millimeterstora sprickor inom ett dygn. För att fixa större sprickor säger Nima Rahbar att man kan tillföra kalcium och koldioxid för att sätta igång reaktionen. Forskarna säger även att traditionell betong kan lagas genom att använda deras lösning, men med en lite annorlunda process.

– Att läka traditionell betong som redan används är oerhört fördelaktigt eftersom det hjälper till att reducera behovet av att producera och skeppa mer betong – med den stora miljöpåverkan det innebär, säger Nima Rhabar.

Läs mer: Vill använda betongelement från rivningskåkar i nya hus

Forskningen vid det amerikanska institutet är som ovan nämnt inte ensamma om att försöka få fram självläkande betong. Vid Luleå tekniska universitet håller man på att utveckla ett alternativ som inte kräver några tillsatser. Och vid Bingham University i New York satsar man på svampsporer för att få betongen att läka.

Felix Björklund

Mer om: Betong

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt