Бетон, изготовленный из измельченных подгузников, столь же прочен и экономит место на свалке.

Использованные подгузники могут заменить до 40 процентов песка, который обычно используется при производстве бетона, что снижает затраты и предотвращает попадание большего количества мусора на свалки.

Пытаясь решить сразу две экологические проблемы, исследователи из Университета Китакюсю в Японии обнаружили, что измельченные подгузники можно использовать для замены от 9 до 40% песка, используемого при изготовлении бетона, без снижения его прочности. Одноразовые подгузники являются растущим источником неперерабатываемых отходов, а производство цемента отвечает за почти 7% мировых выбросов парниковых газов и ежегодно потребляет около 50 миллиардов тонн песка.

Бетон, пропитанный подгузниками, был использован при строительстве небольшого дома в Индонезии, чтобы продемонстрировать, как этот тип отходов можно перенаправить со свалок для строительства более доступного жилья в общинах с низким и средним уровнем дохода.

Сисванти Зураида, инженер-строитель из Университета Китакюсю, начал проект, читая лекции в Бандунгском научно-технологическом институте недалеко от Джакарты. Хотя численность населения в богатых странах часто стабилизируется и снижается, численность населения в Индонезии и других странах с низким и средним уровнем дохода будет продолжать расти, что приведет к увеличению количества детей, увеличению количества подгузников и увеличению спроса на дешевое жилье.

«Все дело в наличии ресурсов», — говорит Зураида. «С ростом населения будет расти и количество отходов подгузников. Это сложно, поэтому мы подумали, что это будет частью нашего вклада в переработку этих отходов».

Одноразовые подгузники обычно изготавливаются из древесной массы, хлопка и супервпитывающих полимеров, небольшое количество которых, как было доказано, улучшает механические свойства бетона. Получив финансирование от базирующейся в Джакарте компании по переработке мусора под названием Avina, Зураида решила определить, сколько песка можно заменить на измельченные подгузники для создания полезного бетона и строительного раствора.

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

После месяца отверждения образцы были испытаны под давлением для определения предела прочности композитного материала. На основе этих измерений Зураида и ее коллеги рассчитали максимальную долю отходов подгузников, которая могла бы удовлетворить потребности компонентов здания.

Чем больше отходов ворса в бетоне, тем ниже прочность на сжатие. Поэтому для структурных компонентов, таких как колонны и балки, требовалось меньше измельченных подгузников, чем для архитектурных элементов, таких как стены и бетонные блоки. Для своего прототипа одноэтажного дома исследователи подсчитали, что 27% песка можно заменить отходами подгузников. Но если бы дом был трехэтажным, эта доля должна была бы снизиться до 10%.

В архитектурных компонентах до 40% песка можно заменить отходами подгузников, причем наибольшая доля приходится на бетонные стеновые панели. В полах и садовых мощениях, которые должны быть прочнее стен, чтобы соответствовать строительным стандартам, только 9% песка можно заменить подгузниками.

Затем исследователи использовали бетон, пропитанный подгузниками, чтобы построить экспериментальный дом в соответствии с индонезийскими строительными стандартами. Дом был маленький; Общая площадь этажа составляла всего 36 квадратных метров, что соответствовало размеру примерно 2,5 парковочных мест. Чтобы ускорить процесс строительства, исследователи использовали ворсистый бетон для архитектурных компонентов и металлические балки для структурных компонентов.

Всего в доме было использовано около 1,7 кубометра отходов подгузников, что составило примерно 8% от общего объема композитного материала.

По словам Кристофа Шрёфля, химика, который исследует экологически чистые строительные материалы в Дрезденском технологическом университете в Германии, как способ извлечь выгоду из неразлагаемых отходов, «это хороший и действительно стоящий шаг в поэтапном процессе».

Но он предупреждает, что транспортировка отходов подгузников на перерабатывающие заводы или строительные площадки может «создать довольно длинные транспортные пути», и что, если команда хочет повысить экологичность своего недорогого дома, она могла бы выбрать стены из дерева. на основе композитных материалов вместо бетона.