Бетонні відходи заповнюють звалища: як можна змінити ситуацію?

Будівельне звалище у в Шеньчжені, Китай

БЕТОННІ ВІДХОДИ

На звалищі біля китайського міста Шеньчжень у величезних купах лежать осколки кришеного бетону. Раніше це був фундамент цього китайського міста, але зараз ці блоки разом з іншими матеріалами - цеглою, деревом і сталлю, а також пластиковими мішками і пляшками чекають на свою столітню чи навіть тисячолітню чергу для повного розкладення у землі.

Китай залишає за собою більше будівельних відходів, ніж будь-яка інша країна - близько 2 млрд. тон на рік або близько 4 кг на людину в день. 84% цього будівельного сміття безцеремонно скидається. Зокрема у Шенчжені це два мільйони тон бетонних відходів. Вони навіть не потрапляють на офіційні звалища, які не мають можливості працювати з ними, тому майже половина утилізується на неліцензійних майданчиках або незаконно перекидається.

Оскільки наш світ урбанізується темпами, яких ніколи раніше не бачили, коли будівлі будуються і зносяться всього за 30 років, розсипане сміття наших міст часто закінчується на звалищі. Щороку виробляється близько 10 млрд. тон бетону: це один кубічний метр для кожної людини на Землі. Протягом наступних 40 років у світі планується побудувати 230 мільярдів квадратних метрів у нового житла, додаючи еквівалент Парижа за площею на планету кожного тижня.

Багато з цих нових будівництв постануть на місці старих і поступово інженери та влада вже скоро постануть перед вирішенням складного питання: що ми повинні робити з нашими бетонними відходами?

Китай виробляє більше будівельних відходів, ніж будь-яка інша країна

Проблема є особливо гострою у країнах, що розвиваються, де часто існують обмежені системи для об'єднання точок між будівництвом і будівництвом нових будівель. У Бразилії, одній з найбільших економік, що розвиваються, переробка відходів майже не існує: менше 1% відходів виробництва Бразилії переробляється, як повідомляє Бразильська асоціація з переробки будівельних (Abrecon). Близько половини бразильських муніципалітетів направляють свої відходи безпосередньо на звалища. Багато хто просто скидає його незаконно.

Звалище Агуазінья в Олінда, Бразилія. Менше 1% відходів бетону Бразилії переробляється

"Якщо [будівельне] сміття не збирається, то це має серйозні наслідки для здоров'я населення", - говорить Леві Торрес, координатор Abrecon. "Багато з них були доставляються в лікарню через такі захворювання, як лептоспіроз, викликані необробленими, розвантаженими уламками".

Сміттєзвалище не єдина проблема. Існує гостра потреба в тому, щоб різко обмежити виробництво нових бетонів та цементу, які генерують величезні обсяги СО2, шляхом переробки компонентів, які ми вже маємо. Показники переробки бетону, що переробляється, різко змінюється між різними країнами світу - від 10% у Китаї до 90% у Японії.


ДІЗНАЙТЕСЬ БІЛЬШЕ ЦІКАВИХ ФАКТІВ ПРО БЕТОН:

СПЕЦТЕМА: Тиждень бетону на Білд Порталі (ОНОВЛЮЄТЬСЯ)


З 4 по 7 березня ми публікуємо ряд матеріалів щодо проблематики сучасного будівництва з бетону, його використання та утилізації.

У більшості розвинених країн, включаючи велику частину Західної Європи, більшість знесеного бетону використовується здебільшого для вироблення таких малоцінних продуктів, як наповнення доріг. Цей процес відомий як "зниження циклу". Багато дослідників і інженерів шукають способи «заміни» бетонних відходів, перетворюючи старі будівельні вироби в нові, першокласні структури і уникаючи потреби в новому або «невинному» бетоні. Відновлений бетон може бути настільки ж високоякісним, як і новий матеріал за меншою вартістю - але бар'єри для його виробництва численні.

Переробка бетону – нові технології

По-перше, існує технічна проблема розділення бетону на його складові частини. Головна перешкода полягає в тому, щоб відмовитися від інших забруднюючих речовин, включаючи арматуру. Одна лабораторія в Німеччині розробила химерне, але дуже ефективне рішення: обробляти бетон електричними розрядами при зануренні у воду.

Блискавка має тенденцію подорожувати тільки через воду і повітря. Це не схоже на щільність твердих об'єктів. Проте в 2012 році дослідники групи бетонних технологій у місті Хольцкірхен, Німеччина, виявили, що надзвичайно коротка тривалість блискавки, 500 наносекунд, може стріляти через воду і безпосередньо в тверду масу. У залізобетоні блискавка дійсно проходить між різними компонентами - цементом, заповнючавами та сталлю - і розділяє їх.

Інші дослідники намагалися бути більш традиційними: урахування знесення вже при будівництві. Ключова проблема тут полягає в тому, що після того, як бетон вилито, більш-менш неможливо дізнатися, що знаходиться всередині бетону. На відміну від сталі, яка штампується і тому може бути простежена до її цеху виробництва, щоб визначити точний склад сплаву, бетон - це сіра коробка.

Запропоновано, щоб кожен шматок бетону в будівлі мав свій власний «паспорт» - так під час знесення паспорт може бути використаний для пошуку бетону (або, дійсно, інших матеріалів) нового будинку.

Електродинамічна фрагментація, що дозволяє розбивати бетон на агрегат і цементний камінь

Минулого року американські вчені написали екологічний звіт для міста Шарлотта, штат Північна Кароліна, в якому викладено шляхи зменшення кількості відходів. Вони виявили, що близько 50 тис. тон бетону щорічно потрапляли на полігон міста, а решта просто зникала. Вони запропонували нову систему, за допомогою якої всі відходи бетону будуть подрібнені і перетворені в нові продукти для будівництва. Згідно з їхнім розрахунком, він би навіть заробив гроші: на основі продажу сумішей з переробленого бетону до виробників бетону на рівні близько 80% від ціни первинних матеріалів, проект зміг би генерувати дохід у розмірі 6,14 млн. доларів щороку.

Поганий рецикливний бетон

На жаль, це не просто вартість. Це також стосується довіри або недовіри у випадку переробленого бетону.

"Це проблема іміджу", - вважає Крістіан Глок, професор з бетону та кладки в Технологічному університеті Німеччини Кайзерслаутернін. "Будівельна промисловість хоче використовувати найкращий бетон - навіть якщо перероблений бетон працюватиме так само добре". Глок працює над транскордонним дослідницьким проектом SeRaMCo, щоб розробити напівфабрикати з перероблених бетонних виробів, таких як стіни, стелі, лавки і скейт-парки, і запустити їх на ринки по всій північній Європі. "Ми хочемо показати зацікавленим сторонам, що перероблений бетон не є другорядним".

У 2008 році ЄС встановив мету для переробки 70% будівельних відходів до 2020 року. Тим не менш, існує величезна різниця в ставках переробки: деякі країни-члени (Нідерланди, Люксембург, Італія, Словенія, Австрія та Латвія) переробляють більше більше 90%, інші - менше 10% (Фінляндія, Греція та Кіпр). Якщо утилізація знизиться, жодна країна не досягне цільової мети 70%.

Надруковані на 3D-принтерах будинки з переробленого бетону. Міста можуть отримувати дохід за рахунок утилізації бетону

Ціна, яку Ви платите

Інша проблема полягає в тому, що первинні матеріали є настільки дешевими, що їх використовують. Одним з великих недоліків механізмів ціноутворення на вільному ринку є те, що зовнішні витрати, такі як викиди СО2, що утворюються в цементній промисловості, не враховуються в ціні продукції. Є просто маленький ринковий стимул використовувати його економно та ефективно. Це стосується і квитків на літак, і на м'ясо, як для бетону.

Будівельні об'єкти законодавчо змушені контролювати пил для поліпшення якості повітря в Китаї. У глобальному масштабі потрібне більш сильне регулювання щодо утилізації бетону

"У сучасних умовах економічно ефективніше зносити будівлі і починати знову з нуля, ніж ремонтувати будівлю за допомогою переробленого бетону", - сказав Глок. "Ринок нас не виправдовує, тому що він не включає ціну знищення навколишнього середовища".

Великобританія, наприклад, продовжує виробляти величезну кількість первинного бетону щороку. Відновлений агрегат становить менше третини нових будівель.

За матеріалами https://www.theguardian.com