Бетонът е измислен от римляните преди повече от 2000 години, а голяма част от тяхното архитектурно наследство е оцеляла чак до наши дни.

Покривът на Пантеона в Рим е най-голямата бетонна неармирана структура в света.

От неговото изграждане през 125 г. след Новата ера, по времето на император Адриан, до наши дни са използвани огромни количества бетон. Всяка година се изливат по над 30 милиарда тона от този строителен материал. Проблемът е, че той е един от най-големите замърсители на планетата, пише The Economist.

Най-много въглеродни емисии се отделят при производството на цимент, който е една от основните съставки на бетона. Годишно в световен мащаб се произвеждат около 5 милиарда тона цимент, които генерират 8% от всички въглеродни емисии, дължащи се на човешката дейност. Ако циментовата индустрия беше държава, тя щеше да е третият най-голям замърсител след Китай и САЩ.

Другият голям проблем е, че за момента не е разработен неин заместител, който да бъде икономически ефективен. В последните години обаче се появяват все повече технологии, които могат да направят бетона по-екологичен и дори да го превърнат в едно от "оръжията" в битката с климатичните промени.

Производството на цимент започва с добива на варовик, чийто основен компонент е калциевият карбонат. Той се смесва с глина и се изпича в пещи при температура от над 1400 градуса по Целзий в процес, наречен калцинация. Над 50% от въглеродните емисии, генерирани в производството на цимент, идват именно от калцинацията, а остатъкът се дължи главно на изгорените въглища и други изкопаеми горива, които се използват в процеса.

В общи линии за всеки тон произведен цимент се отделя почти един тон въглероден диоксид (CO2).

И тъй като този производствен алгоритъм няма как да бъде избегнат, много инженери смятат, че най-ефективният начин за намаляване на въглеродния отпечатък на индустрията е "улавянето" и складирането на въглеродните емисии. CO2 дори може да бъде "инжектиран" обратно в бетона, което прави материала още по-силен.

Според консултантската компания McKinsey този процес на "обратна калцинация" може да намали вредните емисии на циментовата индустрия с 5%, а в бъдеще, с усъвършенстването на технологията, спадът може да е с до 30 на сто.

Вече има няколко компании, които се занимават с такава дейност, след които е и канадската CarbonCure. Австралийската Calix пък разработва оборудване, което може да изпича варовика от външната страна на пещта, без да се налага използване на изкопаеми горива. По този начин въглеродният диоксид, отделян при калцинацията, може директно да бъде улавян и складиран.

Въглеродният отпечатък на пластмасата може да надмине този на въглищатаИзчисленията показват, че индустрията за производство на пластмасови изделия отделя по 232 милиона тона въглероден диоксид годишно
Другият подход, който не е чак толкова "зелен", но въпреки това е по-щадящ за околната среда, в сравнение с изкопаемите горива, е циментовите пещи да се захранват от индустриални и битови отпадъци. Мексиканската строителна компания Cemex, например, използва подобна технология в своето производство.

Някои производители се опитват да използват алтернативи на цимента при производството на бетон. Сред тях са пепелта, която остава след изгарянето на въглищата в електрическите централи, както и шлаката, която остава в пещите на металургичните компании. Нито един от тези продукти обаче не е устойчив в дългосрочен план.

Според някои експерти ключът към разрешаването на проблеви се крие в "технологизирането" на бетона. Това означава, че той може да бъде подобрен по начин, който да позволява използването на по-малки количества за определени цели. Към него могат да бъдат добавени различни синтетични и органични материали, които подобряват здравината му.

Типичен пример е графенът - материал, по-здрав от стоманата, който се състои от единични пластове въглеродни атоми. Дори и малки количества от него могат да подобрят значително качествата на бетона в ролята му на строителен материал.

С помощта на 3D принтирането пък могат да бъдат изграждани структури, в които значително да се намали количеството на отпадъците и загубата на ресурс. Освен това добавките могат да направят бетона по-дълготраен и да намалят нуждата от текуща поддръжка.

Учени от университета в Мичиган са разработили технология за "инжектиране" на фибри и въглероден диоксид в бетона, което го прави много по-еластичен. По този начин пътищата и мостовете могат да станат по-устойчиви на натоварения трафик, а високите сгради биха издържали на по-силни земетресения.

Базираната в Ню Джърси компания Solidia пък произвежда иновативен цимент с по-високо съдържание на силициев диоксид, при който в процеса на калцинация се отделят по-малко количество вредни емисии. Освен това, когато той се забърква в бетонови смеси, вместо вода, може да се използва въглероден диоксид.

На базата на всички тези нови технологии много хора биха си задали въпроса доколко "зелен" може да стане бетонът? Според експертите, цитирани от The Economist, въглеродните емисии на индустрията могат да бъдат намалени до около 80% от настоящите си нива с по-ефективно използване на енергията и прилагане на иновативни материали.

Ако горивото, използвано в циментовите пещи, се замени с биомаса, ефектите ще са още по-значими. Особено ако изгорената биомаса бъде компенсирана със засаждане на нови дървета, така че нетният поток от въглероден диоксид в атмосферата да стане негативен.

Това е и пътят към постигане на т. нар. "въглеродна неутралност", особено за секторите, в които енергоемките процеси няма как да бъдат избегнати. Точно такъв е примерът с производството на цимент.

Ако индустрията успее да направи тази крачка, тя може да остави в миналото своя имидж на един от най-големите замърсители и да остави наследство, което да е почти толкова впечатляващо, колкото и това на Римската империя с нейните строителни постижения, пише още изданието.