Использованные подгузники можно превратить в железобетон.

Использованные отходы от подгузников, составляющие 2-7% бытовых отходов во всем мире, могут быть переработаны для замены мелкого заполнителя при изготовлении железобетона в строительстве и повышения целостности конструкции. Как пишет Scientific American исследователи из Университета Китакюсю в Японии в попытке решить сразу две экологические проблемы обнаружили, что измельченные подгузники могут использоваться для замены от 9 до 40% песка, используемого при изготовлении бетона, без снижения его прочности. Одноразовые подгузники являются растущим источником отходов, не подлежащих вторичной переработке, а на производство цемента приходится почти 7% глобальных выбросов парниковых газов и ежегодно потребляется около 50 миллиардов тонн песка. 

Бетон, с применением измельчённых подгузников, использовался при строительстве небольшого дома в Индонезии, чтобы продемонстрировать, как этот тип отходов может быть удален со свалок для строительства более доступного жилья в сообществах с низким и средним уровнем дохода. 

Сисванти Зураида, инженер-строитель из Университета Китакюсю, начала проект, читая лекции в Научно-технологическом институте Бандунга недалеко от Джакарты. Хотя в богатых странах численность населения сокращается, численность населения в Индонезии и других странах с низким и средним уровнем дохода будет продолжать расти, что приведет к появлению большего числа детей и как следствие большего количества подгузников. А с ростом населения будет увеличиваться спроса на недорогое жилье. 

“Все дело в доступности ресурсов”, — говорит Зураида. “С ростом населения количество отходов от подгузников также будет расти. Это сложная задача, поэтому мы подумали, что это будет частью нашего вклада в переработку этих отходов”. 

Одноразовые подгузники обычно изготавливаются из древесной массы, хлопка и суперпоглощающих полимеров, небольшое количество которых, как было показано, улучшает механические свойства бетона. При финансовой поддержке базирующейся в Джакарте компании по обращению с отходами Awina компания Сисванти Зураида решила определить, сколько песка можно заменить измельченными подгузниками для получения полезного бетона и строительного раствора. 

Первоначально исследователи брали подгузники на месте — у Зураиды есть собственный малыш. После того, как подгузники были вымыты, высушены и измельчены, полученный материал смешали с цементом, песком, гравием и водой. Команда протестировала различные смеси, заменив до 40% песка в бетоне. 

После месяца тестирования, в течение которого образцы подвергались испытанию под давлением, чтобы определить предел прочности композитного материала. На основе этих измерений Зураида и ее коллеги рассчитали максимальную долю отходов от подгузников, которая могла бы соответствовать потребностям строительных компонентов. 

Чем больше отходов от подгузников в бетоне, тем ниже прочность на сжатие. Поэтому для таких конструктивных элементов, как колонны и балки, измельченных подгузников требовалось меньше, чем для архитектурных элементов, таких как стены и бетонные блоки. Исследователи подсчитали, что для своего прототипа одноэтажного дома 27% песка можно заменить отходами от подгузников. Но если бы дом был трехэтажным, его долю пришлось бы снизить до 10%. 

В архитектурных элементах до 40% песка можно заменить отходами от подгузников, причем наибольшая доля приходится на бетонные стеновые панели. При укладке полов и садового мощения, которые должны быть прочнее стен, чтобы соответствовать строительным стандартам, всего 9% песка можно заменить подгузниками. 

Затем исследователи использовали бетон, пропитанный подгузниками, для строительства своего экспериментального дома в соответствии с индонезийскими строительными стандартами. Дом был небольшим; общая площадь этажа составляла всего 36 квадратных метров,  примерно 2,5 парковочных места. Чтобы ускорить процесс строительства, исследователи использовали бетон на основе подгузников для архитектурных компонентов и металлические балки для конструктивных элементов. 

В общей сложности в доме было использовано около 1,7 кубических метров отходов от подгузников, что составило примерно 8% от общего объема композитного материала. 

Что касается способа извлечения пользы из не разлагаемых отходов, то “это хороший и действительно стоящий продукт в рамках поэтапного процесса”, — говорит Кристоф Шрефл, химик, который исследует экологически чистые строительные материалы в Дрезденском технологическом университете в Германии. 

Но он предупреждает, что транспортировка отходов от подгузников на перерабатывающие заводы или строительные площадки может “привести к довольно длинным транспортным путям”, и что, если команда хочет повысить экологичность своего недорогого дома, она могла бы выбрать стены из композитных материалов на основе дерева вместо бетона. 

Зураида согласна, что отделение подгузников от потока отходов было бы самой сложной частью воплощения ее работы в реальной жизни. В 2021 году в Индонезии образовалось 20 миллионов тонн отходов, из которых только около 10% пластика было переработано. “В муниципальном управлении отходами нет вспомогательной системы для разделения подгузников”, — сказал Зураида. “Пластиковые бутылки в настоящее время отделяют, потому что их довольно легко перерабатывать, но подгузники обычно подвергают сжиганию”. 

Другие новости по теме защиты окружающей среды можно прочесть на нашем сайте по ссылке