Новый метод 3D-печати бетона

3D-печать постепенно трансформирует строительную отрасль. Благодаря этой технологии уже созданы различные проекты от домов до торговых центров. Сегодня один проект особенно привлекает внимание: исследователи из Наньянского технологического университета в Сингапуре (NTU Singapore) разработали конкретную технику 3D-печати, способную улавливать углерод. Это новшество открывает новые перспективы для уменьшения экологического следа строительства. Проект также появился лишь спустя несколько месяцев после того, как исследователи из Университета Виргинии разработали конкретную формулу для 3D-печати, которая снизила выбросы углекислого газа на 31 процент, что свидетельствует о глобальных усилиях сделать строительную 3D-печать более экологичной.

Эта новая техника, представленная в журнале Carbon Capture Science & Technology, может сменить строительную отрасль. Он направлен на влияние цемента на окружающую среду, который отвечает примерно за восемь процентов мировых выбросов CO2. Благодаря оптимизации использования материалов, ускорению времени строительства и уменьшению потребностей в рабочей силе, этот подход обещает сделать менее необходимыми традиционные методы, такие как железобетон.

Этот новый метод 3D-печати интегрирует CO2 и пару, выделяемые как побочные продукты промышленных процессов, непосредственно в бетонную смесь. Этот процесс позволяет CO2 навсегда закрепиться в структуре бетона, улучшая его механические характеристики по сравнению с обычными методами 3D-печати. Говоря конкретно, команда разработала систему, в которой 3D-принтер подключен к насосам CO2 и паровой струи. При печати CO2 вступает в реакцию с компонентами бетона, чтобы затвердеть, тогда как пар увеличивает способность бетона поглощать этот газ, делая конструкцию более крепкой.

Профессор Тан Мин Джен из Школы машиностроения и аэрокосмической инженерии NTU (MAE) и Сингапурского центра 3D-печати (SC3DP) отметил важность сокращения выбросов парниковых газов в строительном секторе, одном из самых загрязняющих в мире: «Наша недавно разработанная Система 3D-печати бетона предлагает альтернативу уменьшению углерода, не только улучшая механические свойства бетона, но и способствуя уменьшению влияния сектора на окружающую среду. Он демонстрирует возможность использования CO2, производимого на электростанциях или других отраслях промышленности, для 3D-печати бетона. Поскольку традиционный цемент выделяет много углерода, наш метод предлагает способ снизить CO2 с помощью 3D-печати бетона».

Испытания показали, что эта новая технология производит гораздо более прочный и долговечный бетон. По сравнению с обычными методами 3D-печати полученный бетон выдерживает на 37 процентов больше веса и изгибается почти на 45 процентов больше перед тем, как ломаться. В дополнение к этим механическим характеристикам, процесс является более экологичным, улавливая на 38 процентов больше CO2, чем обычные методы. Теперь исследователи планируют усовершенствовать свою технику, чтобы повысить ее эффективность. Они также надеются изучить использование переработанных промышленных газов, а не чистого CO2 в процессе 3D-печати.