Инженеры придумали, как сделать бетон прозрачным, экологически чистым и использовать его не только в качестве строительного материала

Пять лет назад власти Китая объявили о намерении построить недалеко от Шанхая первый в мире экологический город Донгтан — образец энергоэффективности и минимального загрязнения атмосферы парниковыми газами

ПРЕДПОЛАГАЛОСЬ, что пятую часть необходимой для Донгтана электроэнергии будет производить ветровая электростанция, потребность в остальном количестве тепла и электричества должна обеспечиваться за счет других возобновляемых источников. Из транспортных средств в городе будут разрешены только работающие на водороде или электричестве. На сегодня в Донгтане практически ничего не построено, и станет ли когда-нибудь план его создания реальностью — не известно. Переносится и дата открытия еще одного «зеленого» городка — Масдара возле Абу-Даби. В Европе о таких масштабных проектах не помышляют. Но о том, как бы сделать максимально «зелеными» хотя бы отдельные здания, все же задумываются. Ученые считают, что многого в этом отношении можно добиться, усовершенствовав материал, из которого и строятся современные города, — бетон.

Так, производство цемента — вяжущего вещества в бетонном растворе — является источником выбросов в атмосферу углекислого газа. При производстве одной тонны портлендского цемента его образуется от 650 до 920 кг. В 2009 году в мире было произведено 2,8 млрд. т цемента, таким образом его доля в антропогенном загрязнении атмосферы углекислым газом составила более 5%. Лондонская компания Novacem нашла способ, позволяющий добиться обратного эффекта, — при производстве каждой тонны цемента связывать из атмосферы до 100 кг двуокиси углерода. Это происходит, если заменить известняк, из которого в результате спекания с глиной и песком получается цемент, оксидом магния. Теперь, правда, фирме нужно придумать, как добиться того, чтобы этот цемент по своим механическим свойствам не уступал портлендскому.

Следующая задача, которую специалисты предлагают решить с помощью бетона, — аккумулирование тепловой энергии. Это весьма актуально для солнечной энергетики. В оборудовании солнечных электростанций для накопления полученного в дневное время тепла сейчас используют емкости с расплавленной солью. Они чрезвычайно дорогостоящи, и для обеспечения работоспособности в них надо поддерживать температуру не менее 220 °С. Штутгартский центр воздухоплавания и космонавтики совместно со строительным концерном Zublin сконструировали для этого простой, дешевый и эффективный теплоаккумулятор. Он представляет собой бетонный куб, в котором находится система стальных труб. Протекая через них, нагретое солнцем масло отдает теплоту бетону, который, собственно, и удерживает ее. Чтобы высвободить ее, по трубам пропускают холодное масло. Бетон в этом аккумуляторе имеет специальный состав, позволяющий ему нагреваться до 400 °С. Таким образом, накопленной теплоэнергии в принципе достаточно, чтобы в ночное время привести в действие паровой электрогенератор.

Если вместо стальных труб бетонный блок «начинить» стекловолокном, серый монолит станет пропускать свет. Экспериментируя с этим, венгерский инженер Арон Лосончи изобрел стройматериал, который назвал LiTraCon (Light Transmitting Concrete). Он представляет собой бетонные блоки, которые благодаря параллельно уложенным в них стекловолокнам становятся полупрозрачными, как рисовая бумага. Причем прозрачность такого блока не зависит от его толщины — даже двадцатиметровый отрезок стекловолокна проводит свет, не рассеивая его. Инновационный стройматериал можно использовать как с декоративной, так и с практической целью — немецкие строители, например, предлагают делать из него перекрытия для станций метрополитена. Все бы хорошо, если бы не цена — кубический метр LiTraCon стоит около 50 тыс. евро. Правда, разработкой прозрачного бетона кроме Лосончи в Европе занимаются и другие компании, так что скоро эта проблема может быть решена.

Но, пожалуй, самую экзотическую «начинку» к бетону придумали японцы. Садоводческая компания Koyoh добавляет к нему бактерии, содержащиеся в натто — популярном японском кушанье, приготовленном из сброженных соевых бобов. Такой бетон используется не для строительства, а для очистки загрязненных водоемов. Демонстрацию изобретения фирма провела на «речке-вонючке» в городке Янагава, опустив на ее дно трубочки из бетона с «биодобавками». Уже через две недели вода в речке перестала вонять, а через два месяца очистилась настолько, что в ней может водиться рыба. «Биобетон» может находиться в воде годами, не утрачивая своих свойств. Надо только следить, чтобы трубки не засорялись, например листвой, — бактериям, пусть даже заключенным в бетон, все-таки нужен кислород.

По материалам «Комментарии».