Исследование показало, что кирпичи, изготовленные из оливковых косточек, сокращают выбросы углекислого газа от зданий

Новое исследование показало, что отходы из оливковых косточек могут эффективно снизить потребление энергии в зданиях, демонстрируя, как циркулярная экономика может быть применена в строительном секторе.
Саймон Рутс
8 июля 2024 г., 13:56 UTC

Испанские исследователи из факультета машиностроения Университета Ла-Риохи используют измельченные оливковые косточки для производства более энергоэффективных строительных материалов.

Исследователи продемонстрировал что использование молотых оливковых косточек при производстве кирпича из строительного раствора может привести к значительной экономической экономии и снижению воздействия строительства и эксплуатации зданий на окружающую среду.

В ходе исследования было проанализировано влияние легирования перфорированных кирпичей из строительного раствора молотыми оливковыми косточками в соотношении от 15 до - процентов по объему мелкого заполнителя для строительства зданий.

Использование отходов оливковых косточек при производстве фасадного кирпича является наглядным примером того, как циркулярная экономика может превратить побочные продукты промышленности в инновационные и экологически чистые строительные материалы.- Хавьер Феррейро-Кабельо, инженер-исследователь, Университет Ла-Риохи

Легирование — это метод, при котором к материалу добавляется небольшое количество вещества для изменения его свойств. Метод применяется при производстве строительных материалов для повышения их энергоэффективности, прочности, долговечности, огнестойкости или коррозионной стойкости.

В последние годы все больше исследований было сосредоточено на легировании для снижения теплопроводности, что могло бы снизить количество энергии, необходимой для обогрева или охлаждения зданий.

Здания являются крупнейшим потребителем энергии в Европе. Примерно 40 процентов всей энергии, потребляемой в Европейском Союзе, используется в зданиях, а около 80 процентов энергии, используемой в домах ЕС, используется для отопления, охлаждения и горячего водоснабжения.

См. также:Исследователи превращают отходы оливковой рощи в биопластик

Восемьдесят пять процентов зданий ЕС были построены до 2000 года, а 75 процентов имеют низкую энергоэффективность. Таким образом, строительный сектор считается решающим для достижения энергетических и климатических целей ЕС.

Исследование было сосредоточено в основном на Андалусии (Испания), где большое количество оливковых косточек производится как побочный продукт производства оливкового масла.

Мой первоначальный интерес возник из-за наблюдения за огромным объемом отходов, образующихся при производстве оливкового масла, особенно из оливковых косточек», — рассказал ведущий автор исследования Хавьер Феррейро-Кабельо.

Эти остатки имеют существенное, но недоиспользованный потенциал с точки зрения повторного использования и добавленной стоимости», — добавил он. Изучая возможности применения этих ям, я определил возможность использования их для изготовления кирпича для фасадов из раствора. Эта идея побудила меня к дальнейшему изучению осуществимости и воздействия этого предложения на окружающую среду».

Анализ команды показал экономию и экономическую отдачу в среднесрочной перспективе (от 10 до 20 лет) за счет сокращения обычного потребления энергии в установках отопления и кондиционирования воздуха.

Прошлое исследование Феррейро и др. продемонстрировал, что легирование молотыми оливковыми косточками в концентрации до 30 процентов можно использовать без ущерба для структурной жизнеспособности. Было обнаружено, что концентрации выше 15 процентов увеличивают время восстановления экономики, превышающее средний срок полезного использования здания в Испании (70 лет).

Для оценки воздействия на окружающую среду было изучено несколько факторов. Они охватывали полный жизненный цикл продукта: от измельчения оливковых косточек и последующей транспортировки до производства и транспортировки кирпичей из легированного раствора.

При анализе чистого воздействия конечного продукта с течением времени учитывались используемые ресурсы — энергия, топливо и вода — и образующиеся отходы — оксиды углерода, оксиды азота и твердые частицы.

Было обнаружено, что увеличение доли оливковых косточек в качестве заменителя мелкого заполнителя увеличивает воздействие на окружающую среду в большинстве категорий, за исключением использования воды.

Более высокое содержание оливковых косточек снижает воздействие воды, поскольку для производства натуральных заполнителей требуется значительное количество воды для внутренних процессов промывки.

Реклама
Реклама

15-процентная добавка оливковых косточек привела к снижению потребления воды на 7.98 процента, что позволило сэкономить 0.61 кубометра на квадратный метр фасада.

В категории глобального потепления было рассчитано увеличение выбросов CO4.68 на 2 процента для 15-процентного допинга, что соответствует 0.8 килограмма CO2 на квадратный метр фасада. Это увеличение произошло из-за более высокого потребления энергии и ресурсов, необходимых для внесения оливковых косточек.

В категориях, связанных с производством природных агрегатов, включая подкисление, эвтрофикацию и фотохимическое окисление, наблюдался рост на 29.13 процента, 30.28 процента и 21.56 процента соответственно. Эти последствия были вызваны процессом подготовки оливковых косточек, включающим использование энергии и материалов для дробления и транспортировки.

См. также:Побочные продукты переработки оливок могут улучшить корм для животных

Было обнаружено, что транспортные процессы существенно влияют на жизнеспособность переработанных агрегатов, увеличивая содержание оксидов азота, оксидов углерода и твердых частиц, которые воздействуют на озоновый слой.

15-процентное допинг показало увеличение разрушения озонового слоя на 8.90 процента и увеличение истощения ископаемого топлива на 8.19 процента, что эквивалентно 6.90 мегаджоулям на квадратный метр фасада.

Однако при расчете за 35-летний период увеличение энергопотребления и выбросов, связанных с начальным производственным процессом, было более чем компенсировано общей экономией.

Анализ показал, что за этот период чистая стоимость энергии при производстве материалов с 15-процентным легированием была ниже нуля, а выбросы CO2 также были ниже нуля для всех источников энергии в зданиях. Последнее было наиболее заметно для зданий, использующих источники электроэнергии: снижение составило 105.84 процента.

Однако авторы подчеркивают, что преимущества допинга из оливковых косточек ограничены регионами, где оливковые отходы многочисленны и локальны, поскольку транспорт вносит значительный вклад в потребление энергии и выбросы. Таким образом, увеличение количества перевозок приведет к значительному уменьшению выгод.

Они также отмечают, что это лишь один из многих примеров потенциала отрасли для повышения устойчивости.

Экономика замкнутого цикла будет играть ключевую роль в будущем строительстве, предлагая устойчивые и эффективные решения для решения экологических и экономических проблем», — сказал Феррейро. Приняв принципы повторного использования, переработки и сокращения отходов, строительная отрасль может минимизировать воздействие на окружающую среду и максимально эффективно использовать ресурсы».

В конкретном контексте моего исследования использование отходов оливковых косточек при производстве фасадного кирпича является ярким примером того, как циркулярная экономика может превратить побочные продукты отрасли в инновационные и экологически чистые строительные материалы», — добавил он.

Во всем мире реализуется множество инициатив по повышению устойчивости зданий и строительного сектора.

Они варьируются от многонациональных программ, таких как «Цель устойчивого развития ООН 12» и «Стратегия устойчивого развития в строительстве и реконструкции» Европейского Союза, до законодательства на национальном и местном уровнях.

Однако Феррейро считает, что можно сделать гораздо больше.

Правительство может сыграть решающую роль в поощрении исследований и разработок в области устойчивого строительства посредством поддерживающей политики и программ», — сказал он. Это может включать финансовые стимулы для компаний, инвестирующих в научно-исследовательские проекты, связанные с циркулярной экономикой и устойчивым развитием в строительстве».

Кроме того, правительство могло бы установить правила и стандарты, которые будут способствовать использованию переработанных материалов и внедрению устойчивых практик в строительной отрасли», — заключил Феррейро. Программы образования и повышения осведомленности также могут помочь привлечь внимание ключевых заинтересованных сторон к важности устойчивого развития и экономики замкнутого цикла в строительстве».



Реклама
Реклама

Статьи по теме