Страница на статия - Пясък в недостиг (DE)

След водата пясъкът е най-важната суровина в света. Но свободно достъпните запаси от милиметрови гранули бавно стават оскъдни. Как учените искат да променят това.

Нашето ежедневие е изградено върху пясък. Буквално. Може да се намери почти навсякъде: в стъкло, в паста за зъби, в лак за коса и дори в самолетни двигатели или микрочипове. И разбира се: в бетон. Не се използва твърда суровина повече от пясък и чакъл, според доклад на Програмата на ООН за околната среда (UNEP). Но фините зърна се изчерпват.

„Не е толкова лесно да се получи висококачествен пясък“, казва професор Дитмар Стефан, ръководител на отдела за строителни материали и химия в TU Берлин. Това се дължи главно на строителния бум. „За производството на бетон са необходими приблизително 3 тона пясък на тон цимент“, обяснява Стефан. През 2014 г. UNEP изчисли, че между 26 и 30 милиарда тона пясък попадат в бетонобъркачки по целия свят.

Всяка година около 30 милиарда тона пясък попадат в циментомесители по целия свят - и тенденцията се увеличава.

До този момент броят вероятно ще се е увеличил, а не намалял. Защото гладът на нарастващите метрополии като Сингапур, Шанхай и Дубай за суровината се увеличава. Техните мега-строителни проекти вече консумират огромни количества пясък, както показват многобройните мащабни проекти в Дубай. Тук суровината не беше необходима само за да могат небостъргачи като Бурж Халифа да растат по-високи. Строителната площадка в морето за палмовия остров Палма Джумейра е създадена едва когато се натрупват фините зърна. Според съобщения в медиите той е бил над 150 милиона тона - доставен от Австралия.

Неща от пясък

Нашият свят би изглеждал различно без пясък. Защото е включен почти навсякъде. Три примера.

Повече от 70 процента от стъклото е направено от кварцов пясък, който се разтопява при около 1500 градуса по Целзий, за да се получи стъклото.

Микрочипове

Никой мобилен телефон не би работил без кварцов пясък. Той има високо съдържание на силиций и се използва като изходен материал в производството на полупроводници.

паста за зъби

Като микрочастица пясъкът е важна суровина в козметичната индустрия. Може да се намери в някои душ гелове, пасти за зъби или пилинг. След това служи като механично помощно средство за почистване.

Повече от 70 процента от стъклото се състои от кварцов пясък, който се разтапя при около 1500 градуса по Целзий, за да се получи стъклото.

Микрочипове

паста за зъби

Като микрочастица пясъкът е важна суровина в козметичната индустрия. Може да се намери в някои душ гелове, пасти за зъби или пилинги. След това служи като механично помощно средство за почистване.

Появата на пясък в пустинята е почти неизмерима. Но е безполезно за изграждане.

Пустинните държави разчитат на вноса на пясък
Пясъкът от околните пустини остана недокоснат. „Пустинният пясък е просто безполезен като строителен материал,“ обяснява Оливер Мазанец, ръководител на управление на продукти в BASF Construction Solutions. Вятърът го върти и мели. Зърната стават малки, гладки и еднородни. Резултатът: „Зърната пясък не се блокират и в пресния бетон се образуват кухини. Те значително увеличават нуждата от вода при смесване на бетон, което би имало отрицателен ефект върху якостта на бетона. "

Така че са необходими много груби ръбове за изграждане. Но само пясъкът от чакълни ями, корита на реки и море има това - с отрицателни ефекти върху околната среда. Според изчисленията на UNEP, три от четири плажа могат да изчезнат в бъдеще. Това се дължи на често незаконния добив на суровина директно на плажа, но и на факта, че плажовете се изплъзват, когато пясъкът е засмукан от морското дъно. Цели острови в Индонезия например вече са станали жертва на това явление. И не на последно място, силата на вълните гарантира, че пясъкът се отдалечава. Но има и тесни места във вътрешността на страната. Лесно достъпните находища на богат на силиций кварцов пясък бавно се изчерпват.

Количеството евтин пясък драстично намалява. "

Професор Дитмар Стефан

Ръководител на строителни материали и строителна химия, TU Берлин

Търси алтернативи
Този недостиг поставя пясъка във фокуса на науката. Тя търси начини да използва по-добре ресурсите. Един от тях се използва от 2016 г.: BASF разработи процес, който превръща пясъка, който преди това не беше използван за висококачествен бетон, в ценна суровина. От една страна, това включва глинест пясък или пясък с висок дял на най-фините добавки като слюда. Поради голямата си повърхност и специалната си, понякога подута структура, глината и слюдата абсорбират големи количества вода - както и суперпластификаторите, необходими за смесване на бетон. С нежелани последици: бетонът не може да бъде обработен.

Бетонът играе ключова роля в строителството. Основният му компонент: пясък.

„Пясъкозащитникът MasterSuna от BASF подобрява свойствата на тези трудни пясъци. Защото гарантира, че водата и суперпластификаторите не се засмукват от пясъка, а по-скоро втечняват бетона по добре дозиран начин “, обяснява Мазанец. Така че по-рано неподходящи пясъци могат да се използват и съществуващите находища могат да се използват по-интензивно. Понастоящем новата добавка се предлага във Франция, Испания, Германия, Великобритания и Австралия. Тези страни са особено засегнати от замърсени с глина пясъци.

5 факта, които не знаехте за пясъка:

Забележка: Ще бъдете пренасочени към YouTube, за да гледате видеоклипа.

Но изобилният фин пустинен пясък прониква и в лабораториите за глобални изследвания. Една идея е например обогатяването с летяща пепел, така че циментът да се придържа по-добре към фино смлените зърна пясък, когато бетонът се смеси. Друга идея е да се използват пластмаси като полиестерни смоли, направени от нефт, като свързващи вещества вместо цимент. „По принцип всичко е възможно, но не е подходящо за масите. Или, както при летящата пепел, не е постоянно решение. Това се случва при изгаряне на въглища, които в бъдеще ще се използват все по-малко за производство на електроенергия “, казва експертът по строителни материали Стефан.

Старият бетон е далеч по-обещаващ от пустинния пясък. Ако строителният развалин е без вредни вещества, той може да бъде рециклиран сравнително лесно - отделен, настърган и фино смлян. Такива минерални пясъчни пясъци трябва да съдържат най-малко 25 процента бетон, за да може да носи етикет „рециклиран бетон“. Досега рециклираният бетон е попаднал главно в долните слоеве на пътното строителство. Рециклираният бетон все още е изключение за строителството на къщи. „Технически обикновено това вече е възможно. Но успехът зависи или пада с цената “, подчертава Стефан. Тя е по-висока - със силни регионални колебания. И тъй като чакълният пясък няма същия идеален размер на зърното като пресния пясък, той е по-труден за обработка.

Пясъкът и чакълът се считат за едни от най-важните ресурси. Освен всичко друго, те се определят от диаметъра им.