Τούβλα κατασκευασμένα με κουκούτσια ελιάς μειώνουν το αποτύπωμα άνθρακα των κτιρίων, ευρήματα μελέτης

Μια νέα μελέτη έδειξε ότι τα απόβλητα ελαιολάκκου μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά τη χρήση ενέργειας στα κτίρια, αποδεικνύοντας πώς η κυκλική οικονομία μπορεί να εφαρμοστεί στον κατασκευαστικό τομέα.
Από τον Simon Roots
8 Ιουλίου 2024 13:56 UTC

Ισπανοί ερευνητές από το τμήμα μηχανολόγων μηχανικών του Πανεπιστημίου της Λα Ριόχα χρησιμοποιούν αλεσμένα κουκούτσια ελιάς για να παράγουν πιο ενεργειακά αποδοτικά δομικά υλικά.

Οι ερευνητές αποδείχθηκε ότι η χρήση αλεσμένων κουκούτσιων ελιάς στην κατασκευή τούβλων κονιάματος μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική οικονομική εξοικονόμηση και να μειώσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της κατασκευής και της χρήσης κτιρίων.

Η έρευνα ανέλυσε τις επιπτώσεις του ντόπινγκ διάτρητων τούβλων κονιάματος με αλεσμένους λάκκους ελιάς σε αναλογία 15 έως - τοις εκατό κατ' όγκο των λεπτών αδρανών για την κατασκευή κτιρίων.

Η χρήση απορριμμάτων ελαιολάκκου στην κατασκευή τούβλων πρόσοψης είναι ένα σαφές παράδειγμα του πώς η κυκλική οικονομία μπορεί να μετατρέψει τα υποπροϊόντα μιας βιομηχανίας σε καινοτόμα και βιώσιμα δομικά υλικά.- Javier Ferreiro-Cabello, ερευνητής μηχανικής, Πανεπιστήμιο της La Rioja

Το ντόπινγκ είναι μια τεχνική κατά την οποία μια μικρή ποσότητα μιας ουσίας προστίθεται σε ένα υλικό για να αλλάξει τις ιδιότητές του. Η μέθοδος χρησιμοποιείται στην κατασκευή δομικών υλικών για να αυξήσει την ενεργειακή τους απόδοση, αντοχή, ανθεκτικότητα, αντοχή στη φωτιά ή αντοχή στη διάβρωση.

Τα τελευταία χρόνια, περισσότερη έρευνα έχει επικεντρωθεί στο ντόπινγκ για τη μείωση της θερμικής αγωγιμότητας, η οποία θα μπορούσε να μειώσει την ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση ή την ψύξη των κτιρίων.

Τα κτίρια είναι ο μεγαλύτερος καταναλωτής ενέργειας στην Ευρώπη. Περίπου το 40 τοις εκατό της συνολικής ενέργειας που καταναλώνεται στην Ευρωπαϊκή Ένωση χρησιμοποιείται σε κτίρια και περίπου το 80 τοις εκατό της ενέργειας που χρησιμοποιείται στα σπίτια της ΕΕ προορίζεται για θέρμανση, ψύξη και ζεστό νερό.

Δείτε επίσης:Ερευνητές μετατρέπουν τα απόβλητα του ελαιώνα σε βιοπλαστικό

Το 2000% των κτιρίων της ΕΕ χτίστηκαν πριν από το 75 και το -% έχει κακή ενεργειακή απόδοση. Ως εκ τούτου, ο κατασκευαστικός τομέας θεωρείται κρίσιμος για την επίτευξη των ενεργειακών και κλιματικών στόχων της ΕΕ.

Η μελέτη επικεντρώθηκε κυρίως στην Ανδαλουσία της Ισπανίας, όπου παράγονται μεγάλες ποσότητες κουκούτσιων ελιάς ως υποπροϊόν της παραγωγής ελαιολάδου.

"Το αρχικό μου ενδιαφέρον προέκυψε από την παρατήρηση του τεράστιου όγκου απορριμμάτων που δημιουργείται από τη βιομηχανία ελαιολάδου, συγκεκριμένα τα κουκούτσια ελιάς», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Javier Ferreiro-Cabello.

"Αυτά τα υπολείμματα έχουν σημαντικά αλλά υποχρησιμοποιημένο δυναμικό όσον αφορά την επαναχρησιμοποίηση και την προστιθέμενη αξία», πρόσθεσε. "Μελετώντας πιθανές εφαρμογές για αυτούς τους λάκκους, εντόπισα τη δυνατότητα χρήσης τους για την κατασκευή τούβλων για προσόψεις κονιάματος. Αυτή η ιδέα με οδήγησε να διερευνήσω περαιτέρω τη σκοπιμότητα και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις αυτής της πρότασης».

Η ανάλυση της ομάδας έδειξε εξοικονόμηση και οικονομικές αποδόσεις από μεσοπρόθεσμα (10 έως 20 χρόνια) και μετά μειώνοντας τη συμβατική κατανάλωση ενέργειας σε εγκαταστάσεις θέρμανσης και κλιματισμού.

Προηγούμενη έρευνα από τους Ferreiro et al. έχει αποδείξει ότι το ντόπινγκ με συγκεντρώσεις αλεσμένου λάκκου ελιάς έως και 30 τοις εκατό μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς να διακυβεύεται η δομική βιωσιμότητα. Συγκεντρώσεις άνω του 15 τοις εκατό διαπιστώθηκε ότι αυξάνουν τον χρόνο οικονομικής ανάκαμψης πέρα ​​από τη μέση ωφέλιμη ζωή ενός κτιρίου στην Ισπανία (70 χρόνια).

Μελετήθηκαν αρκετοί παράγοντες για την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Αυτά κάλυψαν τον πλήρη κύκλο ζωής του προϊόντος, από το άλεσμα του λάκκου της ελιάς και τη μετέπειτα μεταφορά του έως την παραγωγή και τη μεταφορά τούβλων με ντοπαρισμένο κονίαμα.

Κατά την ανάλυση του καθαρού αντίκτυπου του τελικού προϊόντος με την πάροδο του χρόνου, ελήφθησαν υπόψη οι χρησιμοποιούμενοι πόροι — ενέργεια, καύσιμα και νερό — και τα παραγόμενα απόβλητα — οξείδια του άνθρακα, οξείδια του αζώτου και στερεά σωματίδια.

Η αύξηση του ποσοστού των κουκούτσιων ελιάς ως υποκατάστατο των λεπτών αδρανών διαπιστώθηκε ότι αυξάνει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις στις περισσότερες κατηγορίες, εκτός από τη χρήση νερού.

Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε κουκούτσι ελιάς μειώνει την επίδραση του νερού, επειδή η παραγωγή φυσικών αδρανών απαιτεί σημαντικό νερό για τις διαδικασίες εσωτερικής πλύσης.

Διαφήμιση
Διαφήμιση

Ένα ντόπινγκ 15% με κουκούτσι ελιάς είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της κατανάλωσης νερού κατά 7.98%, εξοικονομώντας 0.61 κυβικά μέτρα ανά τετραγωνικό μέτρο της πρόσοψης.

Στην κατηγορία της υπερθέρμανσης του πλανήτη, υπολογίστηκε αύξηση 4.68 τοις εκατό στις εκπομπές CO2 για 15 τοις εκατό ντόπινγκ, που ισοδυναμεί με 0.8 κιλά CO2 ανά τετραγωνικό μέτρο πρόσοψης. Αυτή η αύξηση οφειλόταν στην υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας και πόρων που απαιτούνται για την ενσωμάτωση κουκουτσιών ελιάς.

Οι κατηγορίες που σχετίζονται με την παραγωγή φυσικών αδρανών, συμπεριλαμβανομένης της οξίνισης, του ευτροφισμού και της φωτοχημικής οξείδωσης, παρουσίασαν αυξήσεις κατά 29.13%, 30.28% και 21.56% αντίστοιχα. Η διαδικασία προετοιμασίας του λάκκου της ελιάς, που περιελάμβανε χρήση ενέργειας και υλικών για σύνθλιψη και μεταφορά, προκάλεσε αυτές τις επιπτώσεις.

Δείτε επίσης:Τα υποπροϊόντα ελαιοτριβής μπορεί να βελτιώσουν τις ζωοτροφές

Διαπιστώθηκε ότι οι διαδικασίες μεταφοράς επηρεάζουν σημαντικά τη βιωσιμότητα των ανακυκλωμένων αδρανών, αυξάνοντας τα οξείδια του αζώτου, τα οξείδια του άνθρακα και τα στερεά σωματίδια που επηρεάζουν το στρώμα του όζοντος.

Ένα ντόπινγκ 15 τοις εκατό έδειξε αύξηση 8.90 τοις εκατό στην καταστροφή του στρώματος του όζοντος και 8.19 τοις εκατό αύξηση στην εξάντληση των ορυκτών καυσίμων, που ισοδυναμεί με 6.90 megajoules ανά τετραγωνικό μέτρο πρόσοψης.

Ωστόσο, όταν υπολογίστηκαν σε μια περίοδο 35 ετών, οι αυξήσεις στη χρήση ενέργειας και τις εκπομπές που σχετίζονται με την αρχική διαδικασία παραγωγής υπεραντισταθμίστηκαν από τη συνολική εξοικονόμηση πόρων.

Η ανάλυση έδειξε ότι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το καθαρό ενεργειακό κόστος της 15 τοις εκατό κατασκευής υλικών με ντόπινγκ ήταν κάτω από το μηδέν και οι εκπομπές CO2 ήταν επίσης κάτω από το μηδέν για όλες τις πηγές ενέργειας των κτιρίων. Αυτό το τελευταίο ήταν πιο αξιοσημείωτο για κτίρια που χρησιμοποιούν πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, με μείωση 105.84 τοις εκατό.

Ωστόσο, οι συγγραφείς τονίζουν ότι τα οφέλη του ντόπινγκ σε λάκκους ελιάς περιορίζονται σε περιοχές όπου τα απορρίμματα ελιάς είναι άφθονα και τοπικά, καθώς οι μεταφορές συμβάλλουν σημαντικά στη χρήση ενέργειας και στις εκπομπές. Έτσι, η αύξηση των μεταφορών θα είχε σημαντικά λιγότερα οφέλη.

Σημειώνουν επίσης ότι αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά παραδείγματα των δυνατοτήτων του κλάδου για αυξημένη βιωσιμότητα.

"Η κυκλική οικονομία θα διαδραματίσει βασικό ρόλο στο μέλλον των κατασκευών, προσφέροντας βιώσιμες και αποτελεσματικές λύσεις για την αντιμετώπιση περιβαλλοντικών και οικονομικών προκλήσεων», δήλωσε ο Ferreiro. "Υιοθετώντας αρχές επαναχρησιμοποίησης, ανακύκλωσης και μείωσης των απορριμμάτων, η κατασκευαστική βιομηχανία μπορεί να ελαχιστοποιήσει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της και να μεγιστοποιήσει τη χρήση των πόρων».

"Στο συγκεκριμένο πλαίσιο της έρευνάς μου, η χρήση απορριμμάτων ελαιολάκκου στην κατασκευή τούβλων πρόσοψης είναι ένα σαφές παράδειγμα του πώς η κυκλική οικονομία μπορεί να μετατρέψει τα υποπροϊόντα μιας βιομηχανίας σε καινοτόμα και βιώσιμα δομικά υλικά», πρόσθεσε.

Πολλές πρωτοβουλίες για την αύξηση της βιωσιμότητας στους τομείς των κτιρίων και των κατασκευών βρίσκονται σε εφαρμογή σε όλο τον κόσμο.

Αυτά κυμαίνονται από πολυεθνικά προγράμματα όπως ο στόχος 12 για την αειφόρο ανάπτυξη των Ηνωμένων Εθνών και η Στρατηγική της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την αειφορία στις κατασκευές και τα προγράμματα κύματος ανακαίνισης έως τη νομοθεσία σε εθνικό και τοπικό επίπεδο.

Ωστόσο, ο Φερέιρο πιστεύει ότι μπορούν να γίνουν πολλά περισσότερα.

"Η κυβέρνηση μπορεί να παίξει κρίσιμο ρόλο στην ενθάρρυνση της έρευνας και της ανάπτυξης στον τομέα της βιώσιμης κατασκευής μέσω υποστηρικτικών πολιτικών και προγραμμάτων», είπε. "Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει οικονομικά κίνητρα για εταιρείες που επενδύουν σε έργα έρευνας και ανάπτυξης που σχετίζονται με την κυκλική οικονομία και τη βιωσιμότητα στις κατασκευές».

"Επιπλέον, η κυβέρνηση θα μπορούσε να θεσπίσει κανονισμούς και πρότυπα που προωθούν τη χρήση ανακυκλωμένων υλικών και την υιοθέτηση βιώσιμων πρακτικών στον κατασκευαστικό κλάδο», κατέληξε ο Ferreiro. "Τα προγράμματα εκπαίδευσης και ευαισθητοποίησης θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν στην ευαισθητοποίηση των βασικών ενδιαφερομένων στη σημασία της βιωσιμότητας και της κυκλικής οικονομίας στις κατασκευές».



Διαφήμιση
Διαφήμιση

Σχετικά άρθρα