Rewolucja krakowska

Zespół naukowców z Politechniki Krakowskiej stworzył materiał, który jest doskonalszy od betonu. Można też z niego robić farby o niesamowitych właściwościach. A minerał bazowy pobierany jest z nieczynnego kamieniołomu.

Reklama

Tym materiałem bazowym jest tuf wulkaniczny. Wokół Krakowa są całkiem spore jego złoża. Kiedyś tuf wydobywano, w niektórych podkrakowskich miejscowościach budowano z niego nawet domy czy kościoły. Dziś jednak kamieniołomy, z których go pozyskiwano, są jednak zamknięte i zarośnięte. Prawdę mówiąc, nawet trudno do nich dojechać. Charakterystyczny, lekko różowawy i lekki jak pumeks kamień nie wygląda jak materiał przyszłości. A jednak...
 

Sztuczny kamień

Zespołem, o którym mowa, kieruje prof. Janusz Mikuła z Instytutu Inżynierii Materiałowej Politechniki Krakowskiej, a jednym z miejsc, z którego tuf wulkaniczny mógłby być wydobywany, jest miejscowość Filipowice. Materiał, który czasami nazywany jest sztuczną skałą, to geopolimer, czyli polimer, którego pochodzenie nie jest sztuczne, tylko naturalne, z „zasobów” ziemi. Polimerami nazywa się związki, których strukturę tworzą długie łańcuchy. Przypominają one łańcuch metalowy, bo składają się z powtarzających się elementów (ogniw, zwanych merami). Nie wchodząc zbyt w szczegóły, można powiedzieć, że polimery wykazują bardzo dużą wytrzymałość, a przy okazji są lekkie. Badaczom z Krakowa udało się stworzyć polimer, którego elementem bazowym jest naturalna skała, czyli tuf wulkaniczny.

Jak powstaje polimer? Widziałem to w laboratorium politechniki. Najpierw skałę kruszy się na drobniutki proszek. Znacznie drobniejszy od piasku, drobniejszy nawet od mąki. Do takiego rozdrabniania służą specjalne ultradźwiękowe młynki. Potem proszek miesza się z odpowiednimi odczynnikami (m.in. wodorotlenkiem potasu i sodu). Gdy chcemy otrzymać farbę, proporcje trzeba tak dobrać, by masa była bardzo rzadka. Jeżeli chcemy mieć „cegłę” albo „płytę chodnikową”, wtedy konsystencja materiału przypomina gęsty budyń. Następnie całość wlewana jest do odpowiedniej formy i wygrzewana w kilkudziesięciu stopniach. Chodzi o to, by materiał stężał. To na tym etapie tworzą się w nim wiązania polimerowe. Te powstałyby nawet bez ogrzewania, ale trwałoby to dłużej. Zresztą, gdy geopolimerową farbą pokrywane są ściany, tam materiał „zastyga” sam, tak jak zwykła farba.

Co wtedy powstaje? Cienka warstwa „sztucznej skały” na ścianie, która ma niesamowite wręcz właściwości. Wytrzymuje temperaturę do 1000 st. C, jest niepalna i nie zmienia swojej struktury w tak ekstremalnych warunkach. Domy wybudowane z geopolimerów z Krakowa albo chociażby pokryte geopolimerowymi farbami nie burzą się w czasie pożarów. Farba osusza także pomieszczenie, ale wilgoci nie oddaje ścianie, tylko „wiąże” ją w sobie. Dzięki zasadowemu odczynowi farba ma silne właściwości przeciwgrzybiczne (przeciwpleśniowe). Przy okazji materiał jest dobrym izolatorem termicznym i akustycznym oraz pochłania zapachy.
 

Brak emisji, mniej energii

Co, gdy z geopolimeru zrobi się powierzchnię drogi, chodnika czy może cegły do budowy domu? Powstanie materiał twardszy od betonu, dużo od niego lżejszy. Materiał jest bardzo odporny na ściskanie, zgniatanie i rozciąganie. Praktycznie całkowicie odporny na ścieranie i warunki atmosferyczne, w tym mróz (do minus 50 st. C) i zanieczyszczenia powietrza (w tym substancje kwasowe, działanie chlorów i związków siarki). I – co szczególnie istotne w czasach żywych dyskusji o ekologii i ochronie atmosfery – materiał, którego produkcja nie ma negatywnego wpływu na środowisko naturalne. Produkcja cementu jest bardzo energochłonna i oznacza emisję szkodliwych gazów i pyłów. Produkcja geopolimerów jest dwukrotnie mniej energochłonna niż produkcja tradycyjnego cementu portlandzkiego. Przy masie geopolimerowej nie ma także żadnych emisji. Dodatkowym atutem materiału jest to, że jego substancję bazową mamy u siebie. Nie trzeba jej sprowadzać z zagranicy. Ponadto geopolimer jest zdrowszy niż beton. Z badań poziomu radioaktywności wynika, że geopolimerowe ściany nie stwarzają takich zagrożeń dla zdrowia jak ściany betonowe.

Nad geopolimerami na świecie pracuje się od kilkudziesięciu lat. W Australii powstały materiały, które mogłyby być użyte w budownictwie, ale nie potrafią się przebić na rynku. Materiał stworzony przez polskich naukowców ma lepsze właściwości i mógłby w zasadzie już teraz być wprowadzony na rynek. Naukowcy są na etapie szukania inwestorów. O ponownym uruchomieniu kamieniołomów nie myślą, bo to zbyt duży wydatek. Na razie nie ma jednak takiej potrzeby. Tuf jest skałą, którą w zwykłych kamieniołomach traktuje się jako odpad. Na uruchomienie produkcji to w zupełności wystarczy. Co do kosztów: geopolimerowa masa kosztuje mniej więcej tyle, ile beton. Gdyby skomercjalizować ten proces, wtedy koszt by spadł i nowoczesny materiał o niesamowitych właściwościach byłby tańszy niż beton, z którego dzisiaj wszyscy korzystają.

«« | « | 1 | » | »»

aktualna ocena |   |
głosujących |   |
Ocena | bardzo słabe | słabe | średnie | dobre | super |

Zobacz

  • marcin
    19.03.2015 13:31
    Bomba, super osiągnięcie.
    Pytanie - co z tym zrobić w Polsce. W Szwajcarii gdzie studiowałem i mieszkam, nauka (zwł. politechniki - np. ETH) są bardzo blisko związane z przemysłem. Są firmy które przejmują technologie, produkują prototypy, poswtają też tzw. Start-up's czyli firmy wdrażające nową technologię czy pomysł.
    Obawiam się że prędzej przejmie to jakiś koncern zza granicy i nawet opatentuje, niż Polacy.
  • Tatrzański
    20.03.2015 09:46
    Tan materiał wymyślili już Rzymianie...
    Ach ręce opadają nad stanem polskiej nauki.
Dodaj komentarz
Gość
    Nick (wymagany lub )

    Autopromocja

    Reklama

    Reklama

    Reklama