В ранните сутрешни часове на 6 февруари 2023 г. Турция преживява най-мощното си земетресение от повече от 80 години насам. Земетресението с магнитуд 7,8 по скалата на Рихтер, заедно със силните вторични трусове, отне живота на повече от 50 000 души, остави без дом милион и половина и разруши повече от 210 000 сгради. Отломките са достатъчно, за да покрият около 65 квадратни километра със слой с дълбочина един метър.

По оценка на ООН щетите, нанесени на застроената среда в Турция, възлизат на повече от 100 милиарда долара. Повече от сто държави, ООН, Световната банка и други световни и местни благотворителни организации се включиха с помощи и заеми за милиарди.

Турското правителство обеща да построи 319 000 нови къщи през следващата година, както и засилен надзор за предотвратяване на корупционни строителни практики, в резултат на които се изграждат некачествени бетонни сгради. Това допринесе и за мащабите на скорошните разрушения.

Енергия на бъдещето: $7 млрд. ни делят от инсталациите за термоядрен синтезТехнологията е начин за генериране на почти неограничена чиста енергия


Но спешната мисия на Турция да реагира на трагичното бедствие илюстрира и глобалната обвързаност, в която се намираме в този конкретен момент от развитието на нашата планета, посочва в свой анализ Wall Street Journal (WSJ) и добавя:

„Същият този материал, на който разчитаме, за да се предпазим от опасностите на околната среда и да се възстановим след тях – бетонът, е вторият по големина източник на въглеродни емисии в света, подхранващ климатичната криза, която води до все повече екстремни природни явления, бедствия и разрушения. Това е т.нар. "парадокс на бетона".

Независимо дали ръководеното от Ердоган правителство ще изпълни обещанията си да изкорени корупцията, едно е сигурно - при възстановяването си Турция може да разчита на същия вид бетон на основата на портланд цимент (популярен и много издръжлив строителен материал), който отделя въглеродни емисии и е използван за построяването на вече разрушените сгради, или да намери начин да използва по-устойчив бетон, който намалява въглеродните емисии.

По-добър цимент

Много хора поставят знак за равенство между бетон и цимент, но всъщност циментът е съставка на бетона. Той е това, което свързва останалите компоненти - пясък, чакъл, вода. Пясъкът, чакълът и водата имат минимален въглероден отпечатък, но най-популярният вид цимент – портланд циментът, има огромен такъв. Той е вторият най-голям източник на въглеродни емисии в света.

Преобразяване на света: Топ 10 решения за градското развитие през 2023 г. Да промениш света около себе си не означава само да блъснеш една стара сграда, за да построиш нова


Но най-големите циментови компании в света вече полагат усилия да ограничат проблема, като техните годишни доклади, уебсайтове и богато финансирани програми за научноизследователска и развойна дейност трасират пътя им към въглеродната неутралност. Преди четири години на срещите на търговските асоциации почти не се засягаше темата за устойчивостта, акцентира WSJ, а сега тя е доминираща. В резултат на това и към днешна дата не липсват жизнеспособни нисковъглеродни алтернативи на обикновения портланд цимент. Почти всяко решение обаче е на поне десетилетие разстояние от широкото си използване.

Но има и едно жизнеспособно решение, което може значително да намали емисиите на CO2 и да се приложи в близкото бъдеще - допълване на конвенционалния варовиков клинкер с калцинирана каолинова глина.

Портландският цимент се получава от варовик, който трябва да се изпече в гигантски пещи до 1500 градуса по Целзий, а изкопаемите горива, които отделят въглерод, са единствената практична възможност за постигане на тази екстремна температура. Освен това варовикът (най-големият запас от въглерод на Земята) губи въглеродното си съдържание при изпичане, като една съвременна циментова фабрика може да изкарва въглерода от хиляди тонове варовик на ден. Всяка година индустрията произвежда еквивалента на 1200 килограма цимент за всеки отделен човек на планетата - заедно с 1000 килограма въглеродни емисии на човек на Земята.

Без бетон и тухли: Сградите на бъдещето ще са сглобяемиВ настоящето все повече хора търсят начини да рециклират хартията, пластмасата и алуминия, който ползват в ежедневието си. Занапред това може да се случва дори със сградите


След изпичането останалият без въглерод варовик се превръща в малки гранули, известни като клинкер. След това клинкерните гранули се смилат, за да съставляват основната част от портланд цимента. Съотношението на клинкера в цимента се нарича клинкер фактор, а нивото на клинкерния фактор е ключът към емисиите на цимента. Намаляването му чрез заместване на клинкера с материали с по-малко въглеродни емисии е ключът към намаляване на въглеродния отпечатък на цимента.

И тук се появява каолиновата глина, която се среща по целия свят. Някои видове каолинова глина се използват за производство на порцелан, но има голямо разнообразие от видове, които могат да се използват и за други промишлени цели. Една от тях е да допълва и замества голяма част от клинкера. Нагряването на каолиновата глина до около 700 градуса по Целзий я калцира, което я прави достатъчно реактивна, така че когато се комбинира с част от клинкера, структурните свойства на крайния цимент не се влошават.

Турция разполага с богати запаси от каолинова глина, казва Кемал Челик, професор по гражданско и строително инженерство в New York University в Абу Даби, а циментът от варовикова калцинирана глина, наричан още LC3, е материал с много по-нисък клинкер фактор, оттам и с много по-ниски въглеродни емисии от масовия цимент.

Понастоящем калцинираната глина, когато се комбинира със смлян варовик, може да намали емисиите на цимента с около 40%. Изследванията на група, ръководена от Карен Скривенър от Техническия университет EPFL, Швейцария, показват, че в крайна сметка този процент може да достигне до 75%. Инженер по материалите от Англия, Скривенър е един от най-добрите световни експерти по циментови материали и най-изтъкнатият изследовател и застъпник на LC3, водена от убеждението, че материалът е единствената алтернатива на света за намаляване на емисиите от бетон с 50%, нужно за постигането на климатичните цели на Парижкото споразумение за 2030 г.

Повече дървета в градовете означават по-щастливи хора. Трябват ни ощеАко мрачните прогнози за глобално затопляне се сбъднат, наличието на дървета ще означава дори оцеляване

"LC3 е единственият наличен цимент в голям мащаб за декарбонизиране на индустрията навреме, за да се постигнат целите", коментира Скривенър пред WSJ, "но ще е необходимо производството на милиони тонове до края на десетилетието."

Като продукт за световния пазар LC3 все още не е готов да замени целия традиционен портланд цимент. Някои от циментовите гиганти, включително френският Holcim и колумбийският Argos, вече са посветили свои заводи на производството му. Най-големият в света завод за LC3 в момента се изгражда в Гана, близо до Акра, от консорциум от африкански и скандинавски инвеститори.

В същото време Челик казва, че циментът, произведен от калцинирана глина, вече отговаря на турските стандарти и макар че страната все още не разполага със съоръжение за производството му, не е необходимо Турция да развива своята промишленост за калцинирана глина от нулата. Тя вече е един от най-големите производители и износители в света (след САЩ, Индия и Китай) на каолинови глини за други процеси, като например производството на керамика, бои и пластмаси, макар и не в мащаби, които биха променили циментовата и бетонната промишленост.

Професорът по гражданско и строително инженерство в New York University в Абу Даби вижда използването на калцинирани глини като част от по-всеобхватни стратегии за намаляване на въглеродните емисии в дългосрочен план във възстановените от земетресението зони в Турция. Той препоръчва издигането на сгради с устойчиви проекти, които да издържат сто или повече години, интелигентно градско планиране, което да осигури място за градини и горски площи, и интегриране на възобновяема енергия в региона, който днес разчита до голяма степен на електроцентрали, работещи с въглища.

Чудотворният материал, който може да ускори борбата с климатичите промениГрафенът, който се състои от многобройни слоеве въглеродни атоми, свързани в повтарящ се шестоъгълен модел, е най-тънкият известен материал


Никога не оставяй добрата криза да се провали

Когато светът създава Организацията на обединените нации след разрушенията на Втората световна война, Уинстън Чърчил заявява: "Никога не оставяйте добрата криза да се провали".

Какво отношение има тази реплика към ситуацията с възстановяването на Турция след земетресението ли? Отговорът е лесен - ако устойчивият бетон може да бъде използван там, това може буквално и преносно да проправи пътя за този строителен материал и към останалата част от света.

Очаква се до 2060 г. площта на застроената среда в глобален мащаб да се удвои, а може би и утрои, обясняват от WSJ и добавят в заключение:

„Голяма част от това строителство ще се дължи на нарастването на населението, на възхода на световната средна класа и на урбанизацията. Но също така ще бъдат изразходвани много средства за постигане на устойчивост срещу бедствия и за възстановяване след настъпването им. Само повишаването на нивото на морската вода се очаква да изложи на риск стотици милиони жители на крайбрежията и да наложи изграждането на морски стени на стойност над 1 трилион долара. Изграждането на тези стени със стандартен портланд цимент би било като да спасяваш лодка и да разбереш, че всяка извадена кофа вода води до заливането на лодката с нови две кофи“.