В Сибири нашли золото в пепле: отходы угля превратили в материал прочнее цемента

В Сибири появилась технология, способная изменить рынок стройматериалов и решить экологическую проблему одновременно. Ученые Новосибирского государственного университета создали новый материал на основе золошлаков — отходов, остающихся после сжигания угля. Проект получил поддержку в конкурсе "Студенческий стартап" и выиграл грант в 1 миллион рублей.

Две проблемы — одно решение

В России накопилось более 2 миллиардов тонн золошлаковых отходов, и ежегодно эта цифра увеличивается еще на 60 миллионов тонн. Перерабатывается при этом лишь около 15%. Огромные отвалы занимают территории, создают экологическую нагрузку и представляют опасность для здоровья.

Вторая проблема связана с цементной промышленностью. Производство цемента дает около 8% мировых выбросов CO₂, а процесс его изготовления требует колоссальных энергозатрат. Новая разработка НГУ позволяет одновременно утилизировать отходы и предлагать более "зеленую" замену цементу.

Как работает технология

Исследователи измельчают золошлаки, смешивают их с активаторами, а затем добавляют воду. Запускается реакция геополимеризации, и в итоге образуется прочный каменный материал. По характеристикам он не уступает цементу марки М500:

• высокая прочность;

• низкое водопоглощение;

• регулируемое время схватывания.

Себестоимость инновационного продукта сравнима с традиционным цементом, но при этом новый материал экологичнее и помогает сократить углеродный след.

Сравнение: цемент и геополимер

Советы шаг за шагом: применение на практике

1. Использовать материал для заливки полов в жилых домах.

2. Применять в кладке стеновых блоков и перегородок.

3. Производить штукатурные смеси на его основе.

4. Освоить выпуск строительных блоков и плит.

5. Предлагать предприятиям решение для утилизации золошлаков.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: Продолжать хранить отходы без переработки.
  Последствие: Рост полигонов и загрязнение среды.
  Альтернатива: Перерабатывать золошлаки в стройматериалы.

• Ошибка: Использовать только цемент.
  Последствие: Высокие выбросы и энергозатраты.
  Альтернатива: Переходить на геополимерные смеси.

• Ошибка: Сосредоточиться только на лабораторных испытаниях.
  Последствие: Задержка выхода продукта на рынок.
  Альтернатива: Масштабировать производство и выпускать товарные партии.

А что если…

Технология выйдет за рамки стройматериалов. Геополимеры могут найти применение в дорожном строительстве, при возведении гидротехнических сооружений и даже в производстве жаропрочных покрытий.

Плюсы и минусы

FAQ

Сколько стоит новый материал?
Его себестоимость сопоставима с цементом, что делает продукт доступным.

Где можно использовать?
Во всех сферах строительства: стяжка, кладка, штукатурка, блоки.

Что лучше: цемент или геополимер?
По прочности и характеристикам они равны, но новый материал экологичнее и выгоднее для утилизации отходов.

Мифы и правда

• Миф: Материалы из отходов ненадежны.
  Правда: По прочности они не уступают цементу М500.

• Миф: Производить такие смеси слишком дорого.
  Правда: Себестоимость сравнима с цементом.

• Миф: Переработка золошлаков не имеет смысла.
  Правда: Она решает сразу две глобальные проблемы — отходов и выбросов.

3 интересных факта

1. В России ежегодно образуется около 60 млн тонн золошлаков.

2. Только 15% отходов перерабатывается.

3. Производство цемента ответственно за 8% мировых выбросов CO₂.

Исторический контекст

• 1950-е — активное развитие цементной промышленности в СССР.

• 1980-е — первые исследования альтернативных вяжущих.

• 2000-е — внедрение технологий переработки промышленных отходов.

• 2020-е — появление геополимеров на основе золошлаков в России.