Cikkoldal - hiányzó homok (DE)
A víz után a homok a legfontosabb nyersanyag a világon. De a milliméter nagyságú szemcsék szabadon elérhető tartalékai lassan szűkösek. Hogyan akarnak ezen változtatni a tudósok.
A mindennapi élet homokra épül. Szó szerint. Szinte mindenhol megtalálható: üvegben, fogkrémben, hajlakkban és akár repülőgép-hajtóművekben vagy mikrochipekben is. És persze: konkrétan. Az ENSZ Környezetvédelmi Programjának (UNEP) jelentése szerint homok és kavics mellett nem használnak szilárd nyersanyagot. De a finom szemcsék fogynak.
"Nem olyan könnyű jó minőségű homokot szerezni" - mondja Dietmar Stephan professzor, a Berlini TU építőanyag- és építési kémiai osztályának vezetője. Ez elsősorban az építkezés fellendülésének tudható be. "A beton gyártásához tonnánként cementre nagyjából 3 tonna homok szükséges" - magyarázza Stephan. 2014-ben az UNEP becslései szerint 26-30 milliárd tonna homok kerül betonkeverőkbe világszerte.
Évente mintegy 30 milliárd tonna homok kerül betonkeverőkbe világszerte - és ez a tendencia növekszik.
Mára a számok valószínűleg inkább növekedtek, mint csökkentek. Mivel az egyre növekvő metropoliszok, például Szingapúr, Sanghaj és Dubai éhsége az alapanyag iránt növekszik. Megépítési projektjeik már most is hatalmas mennyiségű homokot fogyasztanak, amint azt a dubaji számos nagyszabású projekt is mutatja. Az alapanyagra itt nem csak a felhőkarcolók, például a Burj Khalifa szárnyalásához volt szükség. A pálma-sziget A tengerbe épített épület A Palm Jumeirah csak a finom szemcsék tömeges halmán keresztül jött létre. A sajtóértesülések szerint több mint 150 millió tonna volt - Ausztráliából szállították.
Homokból készült dolgok
Homok nélkül másképp nézne ki a világunk. Mert szinte mindenhol benne van. Három példa.
Az üveg több mint 70 százaléka kvarchomokból készül, amelyet 1500 Celsius fok körül megolvasztanak, így az üveg.
Mikrochipek
Kvarchomok nélkül egyetlen mobiltelefon sem működne. Magas szilíciumtartalommal rendelkezik, és a félvezető gyártásában kiindulási anyagként használják.
fogkrém
Mikrorészecskeként a homok fontos alapanyag a kozmetikai iparban. Egyes tusfürdőkben, fogkrémekben vagy hámlasztókban megtalálható. Ezután mechanikus tisztítószerként szolgál.
Az üveg több mint 70 százaléka kvarchomokból áll, amelyet 1500 Celsius fok körül megolvasztanak, így az üveg.
Mikrochipek
Kvarchomok nélkül egyetlen mobiltelefon sem működne. Magas szilíciumtartalommal rendelkezik, és a félvezető gyártásában kiindulási anyagként használják.
fogkrém
Mikrorészecskeként a homok fontos alapanyag a kozmetikai iparban. Egyes tusfürdőkben, fogkrémekben vagy hámlasztókban megtalálható. Ezután mechanikus tisztítószerként szolgál.
A homok előfordulása a sivatagban szinte mérhetetlen. De felesleges építkezni.
A sivatagi államok a homokimportra támaszkodnak
A környező sivatagok homokja érintetlen maradt. "A sivatagi homok építőanyagként egyszerűen haszontalan" - magyarázza Oliver Mazanec, a BASF Construction Solutions termékmenedzsment vezetője. A szél felpörgeti és ledarálja. A szemcsék kicsiek, simaak és egyenletesek lesznek. Az eredmény: „A homokszemek nem kapcsolódnak össze, és üregek képződnek a friss betonban. Ezek jelentősen megnövelik a vízigényt a beton keverésekor, ami negatív hatással lenne a beton szilárdságára. "
Tehát sok durva élre van szükség az építéshez. De csak a kavicsgödrök, a medrek és a tenger homokja van - negatív hatással a környezetre. Az UNEP becslései szerint a jövőben négyből három strand eltűnhet. Ennek oka az alapanyag gyakran illegális bányászata közvetlenül a tengerparton, de annak is köszönhető, hogy a strandok lecsúsznak, amikor a homok leszívódik a tengerfenékről. Például Indonézia teljes szigetei már áldozatul estek ennek a jelenségnek. Végül, de nem utolsósorban a hullámok ereje biztosítja a homok eltávolodását. De vannak szűk keresztmetszetek a szárazföldön is. A szilíciumban gazdag kvarchomok könnyen hozzáférhető lerakódásai lassan kimerülnek.
Az olcsó homok mennyisége drasztikusan csökken. "
Dietmar Stephan professzor
Építőanyagok és építési kémia vezetője, TU Berlin
Alternatívákat keres
Ez a hiány a homokot a tudomány középpontjába állítja. Az erőforrások jobb felhasználásának módjait keresi. Ezek egyike 2016 óta van használatban: a BASF kifejlesztett egy olyan eljárást, amely a jó minőségű betonhoz korábban nem használható homokot értékes alapanyaggá alakítja. Ez egyrészt agyagos homokot, másrészt a legfinomabb adalékanyagok, például csillám nagy arányban tartalmaz homokot. Nagyméretű felülete és különleges, néha duzzadó szerkezete miatt az agyag és a csillám elnyeli a nagy mennyiségű vizet - és a beton keveréséhez szükséges szuperplasztikákat is. Nemkívánatos következményekkel jár: a betont nem lehet feldolgozni.
A beton kulcsszerepet játszik az építkezésben. Fő alkotóeleme: homok.
„A BASF MasterSuna homokelzárója javítja ezen nehéz homok tulajdonságait. Mert biztosítja, hogy a vizet és a szuperplasztikákat ne szívja fel a homok, hanem jól adagolják a betont. ”- magyarázza Mazanec. Tehát a korábban nem megfelelő homokok felhasználhatók, a meglévő lerakódások pedig intenzívebben felhasználhatók. Az új adalékanyag jelenleg Franciaországban, Spanyolországban, Németországban, az Egyesült Királyságban és Ausztráliában kapható. Ezeket az országokat különösen érinti az agyaggal szennyezett homok.
5 tény, amit nem tudtál a homokról:
Megjegyzés: A videó megtekintéséhez átirányítunk a YouTube-ra.
De a rengeteg finom sivatagi homok behatol a globális kutatások laboratóriumaiba is. Az egyik ötlet például pernyével dúsítani, hogy a cement jobban betapadjon a finomra őrölt homokszemekre, amikor a betont összekeverik. Egy másik ötlet az, hogy cement helyett kötőanyagként műanyagokat, például kőolajból készült poliészter gyantákat használnak. „Alapvetően minden lehetséges, de nem alkalmas a tömegek számára. Vagy, mint a pernye esetében, nem állandó megoldás. Mivel ez akkor fordul elő, amikor szén elégetik, amelyet a jövőben egyre kevésbé fognak felhasználni az áramtermelésre. ”- mondja Stephan építőanyag-szakértő.
A régi beton sokkal ígéretesebb, mint a sivatagi homok. Ha az építési törmelék nem tartalmaz káros anyagokat, akkor viszonylag könnyen felhasználható - szétválasztható, aprítható és finomra őrölhető. Az ilyen ásványi törmelékhomoknak legalább 25% betont kell tartalmaznia, hogy az „újrahasznosított beton” címkét viselhesse. Eddig az újrahasznosított beton elsősorban az útépítés alsó rétegeibe került. Az újrahasznosított beton továbbra is kivétel a házépítésnél. - Technikailag ez általában már lehetséges. De a siker áll vagy bukik az ár mellett ”- hangsúlyozza Stephan. Magasabb - erős regionális ingadozásokkal. És mivel a törmelékhomok szemcsemérete nem azonos a friss homokkal, ezért nehezebb feldolgozni.
A homokot és a kavicsot az egyik legfontosabb erőforrásnak tekintik. Többek között átmérőjük határozza meg őket.