Zinātnieki meklē metodes atkritumu pārvēršanai par vērtīgiem izejmateriāliem būvniecībā

Atkritumu daudzums pasaulē pieaug ļoti dažādās jomās – gan ikdienas patēriņš un sadzīves atkritumu kalni liek domāt, ka ar mūsu paradumiem kaut kas ir jāmaina, gan arī ražošanas nozares itin ātri apaug ar materiāliem un vielām, kurām apkārtējā vidē nebūtu jānonāk. Ko ar to visu darīt? Zinātnē tam ir rasts risinājums.

Zinātnieki meklē metodes atkritumu pārvēršanai par vērtīgiem izejmateriāliem būvniecībāSandra Kropa

    Šobrīd daudzviet pasaulē domā par to, kā pārpalikumus vienā nozarē veiksmīgi izmantot citā. Arī Latvijā pētnieki meklē labākos risinājumus, kā dažādus ražošanas atkritumus pārvērst jaunos būvmateriālos. Izrādās, ka pietiek tikai betonam pievienot 10 procentus stikla, lai tā īpašības ievērojami uzlabotos. Tāpat arī minerālmēslu ražošanas blakusprodukts – fosforģipsis, kas vidē rada gruntsūdeņu, augsnes un gaisa piesārņojumu, pētnieku rokās pārtop par piedevu būvmateriāliem, kas ceļ to vērtību. Šī materiāla izzināšanai savā pēcdoktorantūras pētījumā ir pievērsies Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) vadošais pētnieks Ģirts Būmanis, kurš

    Būvmateriālu un būvizstrādājumu katedras laboratorijā maļ, kausē, smalcina un visādi citādi pārveido mālus, dolomīta atsijas, metāllūžņu pārkausēšanas atkritumus un daudz ko citu, lai no kaut kā nevēlama tiktu pie vērtīgas izejvielas.

    "Mēs izmantojam dažādus pulverveida atkritumus; ja tie nav sākotnēji pulverveida, tad mēs samaļam tos līdz tādam stāvoklim un pie noteiktiem apstākļiem sintezējam vai nu porainus, vai blīvus materiālus - tiem ir plašs pielietojums, bet tie vienlaikus ir materiāli ar augstu pievienoto vērtību. Piemēram, sintētiskos ceolītus var iegūt, kas ir katalizatori dažādos ķīmiskos procesos, ūdens attīrīšanā tiem ir perspektīva, tāpat arī var iegūt karstumizturīgu alumosilikāta materiālus uz atkritumu bāzes," stāsta Būmanis.

    Ko tas nozīmē - vai produkts beigu beigās ir plātnes, flīzes, līmes un kas tamlīdzīgs? Būmanis klāsta, ka produkta izmērs var atšķirties – tas var būt sākot no sīkām pulverveida daļiņām līdz pieminētajām plātnēm, blokiem un viss, kas tam ir pa vidu – sākot no pulverveida, granulām, monolītiem materiāliem, līdz pat plātnēm.

    Tātad, ceļot māju, tos liksim griestos, grīdā, sienās un izcelsme būvmateriāliem būs atkritumi, kas palikuši pāri rūpniecībā? "Tas būtu scenārijs tālākai nākotnei – līdz tam vēl garš ceļš, jo mums jābūt pārliecinātiem, ka materiāli, kas radīti uz atkritumu bāzes, ir droši cilvēkiem un videi ne tikai ražošanas procesā, bet arī būves lietošanas laikā," saka Būmanis.

    Draudi šajā ziņā var būt dažādi - smago metālu klātbūtne izejmateriālā var būt kaitīga produkta tālākā izmantošanā, tāpēc to koncentrācija jāsamazina līdz minimumam. Arī dažādu minerālu klātbūtne var mainīt kāda materiāla uzvedību noteiktos apstākļos. Lai no nepatīkamiem pārsteigumiem izvairītos, zinātniekiem, vienkārši sakot, jāatrod labākā materiāla recepte.

    "Var būt dažādi izgarojumi noārdīšanās laikā, saules radiācijas ietekmē, mitruma iedarbībā, tie var būt dažādi izsāļojumi, kas visi jānosaka eksperimentāli," uzskaita Būmanis.

    Tā nu laboratorijas grīda ir nokrauta ar betona kvadrātveida kastītēm, kur katra ir daļa no kāda pārseguma, kolonnas vai mājas pamatiem. Tālāk tās dodas katra uz savu iekārtu – uz kameru, kurā imitē saules radiāciju, uz ledusskapi, kur mākslīgi radīti sala un atkušņa periodi.

    "Ja mēs izņemam un pārbaudām paraugu, tad var redzēt, ka tas ir rūpīgi iepakots. Lai nenotiktu iztvaikošana, nemainītos šķīduma parametri. Tas sūcas iekšā materiālā, un sasalstot ledus izplešas un grauj materiāla struktūru. Mums ir svarīgi uzzināt, kad tas notiks, lai var piemērot pielietojumu šim materiālam," rāda Būmanis.

    Tātad jūs skatāties, vai ūdens sasalstot radīs plaisas betonā? "Parasti tas nenotiek tūlītēji – sala neizturīgajiem materiāliem tas var notikt 25-50 sasalšanas-atkušanas ciklu laikā, sala izturīgām konstrukcijām tas var sasniegt pat tūkstoš ciklus. Ja dabā ir divi cikli mēnesī, tad varam prognozēt cik mēnešus šis materiāls var izturēt."

    Materiālus te pakļauj arī dažādām slodzēm - te var imitēt tonnas, kas tiem būtu jāiztur, ja kļūtu par tilta balstiem, kā arī nesošo slodzi, ja kļūtu par iekštelpu kolonnām. Materiāla izturība un arī vieglums slēpjas tieši pievienotajās detaļās.

    "Tajā brīdi, kad pievienojamam atkritumus, mēs tos negribam saukt par atkritumiem, lai gan tiem ir tāda izcelsme. Piemēram, dolomīta atsijas var būt alternatīva kaļķakmens miltiem, tāpat arī elektrofiltru pelni, mikrosilīcijs sākotnēji bija rūpnieciskais atkritumprodukts, bet nu jau ir dārgāks par cementu un ievērojami uzlabo betona īpašības," klāsta zinātnieks.

    Kas notiek, ja piedevas, ko pievieno, ir dārgākas par pašu materiālu? Vai tas to nesadārdzina tik ļoti, ka to iegūšana kļūst finansiāli neizdevīga? "Pašreiz tas ir drīzāk ieguldījums nākotnē, alternatīvu meklēšana, jo rezultātu prognozēt var līdz zināmai robežai. Vai tas būs ekonomiski izdevīgi, ja materiālu pielietosim tuvākajā laikā, to var noskaidrot tikai eksperimentālos pētījumos."

    Pētījumi šajā ziņā notiek ļoti dažādās jomās – cik materiālu, tik ideju. Bet

    tendences ir iezīmējušās gana skaidras, un, kā norāda RTU profesore Dagnija Blumberga, atkritumi arvien vairāk atrod un atradīs pielietojumu būvmateriālos:

    "Zinātne iet ļoti strauji uz priekšu. Ja paskatās zinātniskos rakstus, ko pasaulē dara, tad ir neiedomājamas lietas, ko pievieno betonam, lai tā īpašības būtu specifiskākas, atbilstu dažādām prasībām. Tas var būt sadrumstalots stikls, arī koku mizas ir ļoti labas, kas padara betonu vieglāku. Ja to visu ievieto betona masā un izveido sienas, tad ieguvums ir divkāršs – mazāk vajag betonu un atkritumi nenonāk izgāztuvē. Zinātne iet uz priekšu, un būs arvien vairāk atkritumu, ko var izmantot."

    Jautājumus allaž rada tas, vai Latvijā ražošanā būs tik daudz atkritumu, lai atmaksātos to pārstrāde jaunu produktu radīšanā. Dagnija Blumberga ir pārliecināta, ka problēma ir nevis atkritumu daudzumā, bet gan attieksmē pret tiem.

    "Tas ir jautājums par uzņēmēju vēlmi būt inovatīvam. Jautājums, kāpēc viņam tādam jābūt? Ja viņš kaut ko šobrīd ražo un tam ir pieprasījums, tad kāpēc viņam ko mainīt? Latvijas uzņēmēji šajā ziņā atšķiras - ja viņiem piedāvā kādu zinātnisku ideju, ko tālāk varētu izmantot, viņi neprasa, kā mēs varam kopā to attīstīt? Drīzāk jautājumi ir - kāpēc man tas ir jādara? Jautājumi ir ar negatīvu pieskaņu, lai liktu saprast, ka to visu var arī nedarīt," secina Blumberga.

    Arī citi aptaujātie zinātnieki norāda, ka,

    domājot, ko ar atkritumiem iesākt, ražotāji Latvijā sadarbības partnerus drīzāk meklē citās zemēs un neuzticas vietējiem pētniekiem.

    Taču, kā atzīst Mašīnbūves un metālapstrādes rūpniecības asociācijas padomes priekšsēdētājs Vilnis Rantiņš, zinātnieki bieži vien neizprot ražošanas specifiku un to, ka daudz ko no atkritumiem ražotāji paši pārstrādā citos produktos.

    "Zinātniekiem vairāk ir jāinteresējas, kādas ir problēmas industrijā, jo vienmēr jau ir kāds piesārņojums. Mašīnbūve nav tā piesārņojošākā, jo metālu izmanto vairākkārt, taču ir piesārņojums, kas rodas virsmas apstrādes procesā, metināšanā... Sadarbībai ir jābūt abpusēji interesantai. Sēdēt un gaidīt, kad industrija ko iedos, – tas, manuprāt, nav pareizi," spriež Rantiņš.

    Jācer, ka idejas, ko īsti iesākt ar videi kaitīgu pārpalikumu, atradīs dzirdīgas ausis kā vienā, tā otrā pusē un ražotāju un zinātnieku sadarbības rezultātā radīsies arvien jauni produkti, kas savu pielietojumu radīs arī ārpus Latvijas robežām. Jo, kā zināms, resursu gudras izmantošanas jomā viss jaunais ir labi pārveidots vecais.

    Kļūda rakstā?

    Iezīmējiet tekstu un spiediet Ctrl+Enter, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

    Iezīmējiet tekstu un spiediet uz Ziņot par kļūdu pogas, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

    Tehnoloģijas un zinātne
    Dzīve & Stils
    Jaunākie
    Interesanti