Na Politechnice Białostockiej trwają prace badawcze nad wykorzystaniem popiołu lotnego z biomasy do produkcji cementowych elementów drobnowymiarowych. To nic innego, jak powszechnie stosowana kostka betonowa, wszelkiego rodzaju płytki chodnikowe albo betonowe bloczki fundamentowe.
Uzyskaliśmy kompozyty o bardzo dobrych parametrach mechanicznych i trwałościowych, spełniające wymagania PN-EN 1338 i umożliwiające zastosowanie nawet 20% popiołu w masie spoiwa – informuje dr inż. Jakub Popławski z Katedry Budownictwa i Inżynierii Drogowej na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku PB.
Naukowcy prowadzą badania, których celem jest wykorzystanie popiołów lotnych z biomasy w technologii betonu. Popiół lotny, powstały przy spalaniu biomasy, może stanowić aktywny składnik spoiwa cementowego, który wpłynie na zwiększenie wytrzymałości kompozytu cementowego oraz zmniejszenie jego nasiąkliwości.
Uważamy, że popiół lotny z biomasy może być z powodzeniem wykorzystany w technologii betonu. To bardzo intuicyjny sposób utylizacji tego typu odpadów. Metale ciężkie stanowiące problem w wykorzystaniu popiołów przy produkcji rolnej oraz gospodarce leśnej, są skutecznie wiązane przez składniki stwardniałego cementu, dzięki czemu nie będą już stanowić zagrożenia zdrowotnego dla społeczeństwa – przekonuje dr inż. Małgorzata Lelusz, kierownik zespołu badawczego.
Obecne regulacje prawne dotyczące utylizacji popiołu z biomasy w rolnictwie i leśnictwie powodują, że ze względu na zawartość metali ciężkich ten materiał jest w zdecydowanej większości obecnie hałdowany, a jego potencjał marnowany.
Nasze doświadczenia wskazują, że popiół z biomasy wymaga indywidualnego podejścia do procesu aktywacji, innego niż w przypadku popiołów krzemionkowych popiołem. Specjalistyczne badania mikrostrukturalne, rentgenograficzne i termograwimetryczne pozwoliły nam wytypować metody aktywacji, które wykazują największą synergię działania między aktywatorem i popiołem – dodaje dr inż. Małgorzata Lelusz.
Naukowcy z Politechniki Białostockiej idą dalej w odkrywaniu charakterystycznych właściwości popiołów z biomasy oraz ich zastosowania. W swoich działaniach chcieliby połączyć swoje dotychczasowe doświadczenia laboratoryjne ze specjalistami-praktykami, przedstawicielami firm branżowych.
Dostrzegamy duży potencjał wykorzystania charakterystycznych właściwości popiołów z biomasy. Naszym zdaniem to innowacyjny, ekologiczny i konkurencyjny cenowo materiał – twierdzi dr inż. Jakub Popławski.
Poza standardowym zapleczem laboratoriów technologii betonu naukowcy z Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku PB dysponują nowoczesnym i zaawansowanym sprzętem laboratoryjnym (m.in. aparatura SEM, TG, porozymetr), który pozwala na formułowanie wnikliwych wniosków badawczych i precyzyjne określanie kolejnych kierunków prac.
W 2017 r. już 10% energii elektrycznej w Polsce powstało przy wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii. Biomasa to najpopularniejszy typ paliwa energetycznego, a jego potencjał i zastosowanie to wciąż dynamicznie rozwijający się sektor. Dlatego należy przewidywać, że zasoby popiołu lotnego z biomasy – odpadu powstałego przy spalaniu biomasy – będą się zwiększać. Przy czym warto zauważyć, że państwowe elektrociepłownie wciąż nie zakończyły procesu przystosowywania swojej infrastruktury do spalania biomasy. Potrzeba praktycznego wykorzystania tego odpadu, który powstaje przy spalaniu paliw odnawialnych, jest powiązana ze strategią rozwoju polskiej branży energetycznej.
Do 2015 roku zużycie popiołów lotnych, pochodzących ze spalania węgla kamiennego, do produkcji cementu zwiększyło się o 14,4 procent. Wzmożony popyt na ten cenny materiał oraz stopniowe wypieranie starych technik spalania skutkuje sukcesywnym zmniejszaniem się ilości popiołu lotnego krzemionkowego na rynku. Jeszcze kilkanaście lat temu popiół węglowy był bezkosztowo odbierany przez producentów betonu i cementu ze składowisk elektrociepłowni. Obecnie jego ceny rosną, a branża próbuje się dostosować do nowych warunków poprzez inwestycje w instalacje uzdatniające popiół węglowy.
źródło: PB