Mit Karotten wird Beton klimafreundlicher und zur Energiequelle
Beton ist nach wie vor das wichtigste Baumaterial der Welt und wird es wohl noch länger bleiben. Das Problem: Beton trägt massiv zu den globalen Treibhausgasemissionen bei, weil die Produktion von Zement, der wichtigsten Komponente in Beton, viel CO2 verursacht. 8 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen sind laut der Umweltschutzorganisation WWF auf die Zementindustrie zurückzuführen.
Deshalb forschen Wissenschaftler intensiv daran, wie Zement umweltfreundlicher gemacht werden könnte und britische Forscher der Lancaster University verfolgen einen besonders ungewöhnlichen Ansatz: Karottenfasern sollen Zement nicht nur klimafreundlicher machen – das Material könnte dadurch sogar Energie produzieren.
Vom Labor zum Feldtest
Das von der EU über das Forschungsprogramm Horizon 2020 finanzierte Projekt wurde nach zwei Jahren vergangenen Herbst abgeschlossen. Das Ergebnis: Im Labor hat es tatsächlich funktioniert, Zement durch die Beimischung von Karotten CO2-ärmer herzustellen und damit gemischten Beton dazu zu bringen, Energie zu erzeugen. Nun sollen erste Feldtests mit realen Baustrukturen folgen, berichtet das Horizon-Magazin.
Das Grundprinzip des Forschungsprojektes war es, Zement effizienter zu machen, damit weniger davon benötigt wird. Zement wird bei der Herstellung von Beton mit Wasser gemischt und diese Masse kann Sand und kleine Steinchen aneinander binden. In herkömmlichen Zement nehmen aber nicht alle Partikel ausreichend Wasser an und haben somit keine Bindewirkung. Genau an dieser Schwachstelle setzte das Team rund um Mohamed Saafi an.
Abfall aus Babynahrungs-Produktion
Die Forscher verwenden Karottenfasern, die etwa bei der Produktion von Babynahrung anfallen. Diese Fasern wurden zu hauchdünnen Plättchen verarbeitet und dem Zement beigemischt. Dort fungierten sie als eine Art Wasserspeicher, der die Flüssigkeit zu mehr Partikeln als sonst transportieren konnte. „Gleichzeitig verbleiben nach der Flüssigkeitszufuhr einige dieser Karotten-Nanoblätter im Zement und machen dessen Struktur sehr stabil“, sagt Saafi zu dem Magazin. „Das hatten wir vorher noch nie beobachtet und es ist wirklich eine beeindruckende Entdeckung“.
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Energie könnte Sensoren betreiben
Die Forscher haben noch eine weitere interessante Eigenschaft des Karotten-Zements entdeckt: Damit hergestellter Beton kann Energie erzeugen, wenn Druck darauf ausgeübt wird. Der dafür notwendige Druck könnte etwa durch Fahrzeuge auf einer Straße oder Brücke erzeugt werden. Damit ließen sich etwa kleinere Lichter oder Luftgüte-Sensoren betreiben. Zudem kann über die Stromspannung frühzeitig erkannt werden, wenn der Beton Risse bekommt.
