Сторінка статті - Пісок у дефіциті (DE)

Після води пісок є найважливішою сировиною у світі. Але вільно доступні запаси міліметрових гранул поволі стають дефіцитними. Як вчені хочуть це змінити.

Наше повсякденне життя побудоване на піску. Буквально. Його можна знайти майже скрізь: у склі, зубній пасті, лаку для волосся і навіть в авіаційних двигунах або мікросхемах. І звичайно: в бетоні. Згідно з доповіддю Програми ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП), не використовується тверда сировина більше, ніж пісок та гравій. Але дрібні зерна закінчуються.

"Отримати якісний пісок не так просто", - говорить професор Дітмар Стефан, завідувач кафедри будівельних матеріалів та хімії ТУ Берлін. В основному це пов’язано з будівельним бумом. "Для виробництва бетону на тонну цементу потрібно приблизно 3 тонни піску", - пояснює Стефан. У 2014 році, за підрахунками ЮНЕП, у бетономішалках по всьому світу потрапляє від 26 до 30 мільярдів тонн піску.

Щороку близько 30 мільярдів тонн піску потрапляють у бетономішалки у всьому світі - і ця тенденція зростає.

На даний момент цифри, швидше за все, збільшились, а не зменшились. Тому що голод у зростаючих мегаполісах, таких як Сінгапур, Шанхай чи Дубай, щодо сировини зростає. Їхні мега-будівельні проекти вже споживають величезну кількість піску, як показують численні масштабні проекти в Дубаї. Тут сировина була потрібна не лише для того, щоб такі хмарочоси, як Бурдж-Халіфа, зростали. Будівельний майданчик у морі для пальмового острова Пальмова Джумейра був створений лише тоді, коли дрібні зерна були накопичені масово. За повідомленнями ЗМІ, це було понад 150 мільйонів тонн - доставлено з Австралії.

Речі з піску

Без піску наш світ виглядав би інакше. Тому що він включений майже скрізь. Три приклади.

Більше 70 відсотків скла складається з кварцового піску, який плавиться приблизно при 1500 градусах Цельсія для отримання скла.

Мікросхеми

Жоден мобільний телефон не працював би без кварцового піску. Він має високий вміст кремнію і використовується як вихідний матеріал у виробництві напівпровідників.

зубна паста

Як мікрочастинка пісок є важливою сировиною в косметичній промисловості. Його можна знайти в деяких гелях для душу, зубних пастах або пілінгах. Потім він служить механічним засобом для чищення.

Мікросхеми

зубна паста

Виникнення піску в пустелі майже неосяжне. Але це марно для будівництва.

Пустельні держави покладаються на імпорт піску
Пісок із навколишніх пустель залишався недоторканим. «Пісок в пустелі просто марний як будівельний матеріал, - пояснює Олівер Мазанець, керівник відділу управління продуктами BASF Construction Solutions. Вітер кружляє його і розмелює. Зерна стають дрібними, гладкими та однорідними. Результат: «Піщинки не з’єднуються, і в свіжому бетоні утворюються порожнини. Це суттєво збільшує потребу у воді при змішуванні бетону, що негативно вплине на міцність бетону ".

Тому для побудови потрібно багато шорстких країв. Але лише пісок із гравійних ям, русел річок та моря має це - з негативним впливом на навколишнє середовище. За підрахунками ЮНЕП, у майбутньому три з чотирьох пляжів можуть зникнути. Це пов’язано з часто незаконним видобутком сировини безпосередньо на пляжі, а також з тим, що пляжі сповзають з морського дна, коли відсмоктується пісок. Наприклад, цілі острови в Індонезії вже стали жертвами цього явища. І останнє, але не менш важливе: сила хвиль гарантує, що пісок віддаляється. Але є і вузькі місця у внутрішній частині. Легкодоступні відкладення багатого кремнієм кварцового піску повільно виснажуються.

Кількість дешевого піску різко зменшується ".

Професор Дітмар Стефан

Керівник будівельних матеріалів та будівельної хімії, ТУ Берлін

Шукаємо альтернативи
Ця нестача приносить пісок у фокус науки. Вона шукає шляхи для кращого використання ресурсів. Один із них використовується з 2016 року: BASF розробив процес, який перетворює пісок, який раніше не використовувався для високоякісного бетону, у цінну сировину. З одного боку, це стосується глинистого піску або піску з високою часткою найдрібніших добавок, таких як слюда. Завдяки своїй великій поверхні та своїй особливій, іноді набряклий структурі, глина та слюда поглинають велику кількість води - як і суперпластифікатори, необхідні для змішування бетону. З небажаними наслідками: бетон не можна обробляти.

Бетон відіграє ключову роль у будівництві. Основна його складова: пісок.

«Піскоблокатор MasterSuna від BASF покращує властивості цих складних пісків. Тому що це гарантує, що вода та суперпластифікатори не всмоктуються піском, а навпаки, зріджують бетон добре дозованим способом ”, - пояснює Мазанець. Таким чином, раніше непридатні піски можна використовувати, а існуючі родовища можна використовувати більш інтенсивно. В даний час нова добавка доступна у Франції, Іспанії, Німеччині, Великобританії та Австралії. На ці країни особливо впливають забруднені глиною піски.

5 фактів, які ви не знали про пісок:

Примітка. Вас перенаправлять на YouTube, щоб переглянути відео.

Але рясний дрібний пустельний пісок також проникає в лабораторії глобальних досліджень. Наприклад, одна ідея - збагатити його золою, щоб цемент краще злипався з дрібно подрібненими піщинками при змішуванні бетону. Інша ідея полягає у використанні пластмас, таких як поліефірні смоли, виготовлені з нафти, як в’яжучих речовин замість цементу. “В основному все можливо, але це не підходить для мас. Або, як із золою, що не є постійним рішенням. Тому що це відбувається при спалюванні вугілля, яке в майбутньому буде дедалі менше використовуватися для виробництва електроенергії », - говорить експерт з будівельних матеріалів Стівен.

Старий бетон набагато перспективніший, ніж пісок пустелі. Якщо будівельний щебінь не містить шкідливих речовин, його можна відносно легко переробити - відокремити, подрібнити та подрібнити. Такі мінеральні бутові піски повинні містити щонайменше 25 відсотків бетону, щоб на ньому було позначення «перероблений бетон». Поки що перероблений бетон переважно потрапляв у нижні шари дорожнього будівництва. Перероблений бетон все ще залишається винятком для будівництва будинків. “Технічно це зазвичай вже можливо. Але успіх стоїть або падає з ціною », - підкреслює Стефан. Він вищий - із сильними регіональними коливаннями. А оскільки бутовий пісок не має такого самого ідеального розміру зерен, як свіжий пісок, його важче переробити.

Пісок і гравій вважаються одними з найважливіших ресурсів. Крім усього іншого, вони визначаються їх діаметром.