Μελέτη αποκαλύπτει ότι τα τούβλα από κουκούτσια ελιάς μειώνουν το ανθρακικό αποτύπωμα των κτιρίων
Μια νέα μελέτη έδειξε ότι τα απόβλητα από κουκούτσια ελιάς μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά την κατανάλωση ενέργειας στα κτίρια, αποδεικνύοντας πώς η κυκλική οικονομία μπορεί να εφαρμοστεί στον κατασκευαστικό τομέα.
Ισπανοί ερευνητές από το Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου της Λα Ριόχα χρησιμοποιούν αλεσμένους πυρήνες ελιάς για την παραγωγή οικοδομικών υλικών με μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση.
Οι ερευνητές απέδειξαν ότι η χρήση αλεσμένων κουκουτσιών ελιάς στην κατασκευή τούβλων από κονίαμα μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική οικονομική εξοικονόμηση και να μειώσει τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο της κατασκευής και της χρήσης των κτιρίων.
Η έρευνα ανέλυσε τις επιπτώσεις της προσθήκης αλεσμένων κουκουτσιών ελιάς σε τούβλα κονιάματος με οπές, σε αναλογία 5 έως 15 τοις εκατό κατ' όγκο των λεπτών αδρανών υλικών για την κατασκευή κτιρίων.
Η χρήση αποβλήτων από κουκούτσια ελιάς στην κατασκευή τούβλων πρόσοψης αποτελεί ένα σαφές παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η κυκλική οικονομία μπορεί να μετατρέψει τα υποπροϊόντα μιας βιομηχανίας σε καινοτόμα και βιώσιμα δομικά υλικά.
Η πρόσμιξη είναι μια τεχνική κατά την οποία προστίθεται μια μικρή ποσότητα μιας ουσίας σε ένα υλικό για να μεταβληθούν οι ιδιότητές του. Η μέθοδος χρησιμοποιείται στην κατασκευή δομικών υλικών για την αύξηση της ενεργειακής τους απόδοσης, της αντοχής, της ανθεκτικότητας, της πυραντοχής ή της αντοχής στη διάβρωση.
Τα τελευταία χρόνια, όλο και περισσότερες έρευνες εστιάζουν στην προσθήκη προσμίξεων για τη μείωση της θερμικής αγωγιμότητας, κάτι που θα μπορούσε να μειώσει την ενέργεια που απαιτείται για τη θέρμανση ή την ψύξη των κτιρίων.
Τα κτίρια αποτελούν τον μεγαλύτερο μεμονωμένο καταναλωτή ενέργειας στην Ευρώπη. Περίπου το 40% της συνολικής ενέργειας που καταναλώνεται στην Ευρωπαϊκή Ένωση χρησιμοποιείται σε κτίρια, ενώ περίπου το 80% της ενέργειας που χρησιμοποιείται στα νοικοκυριά της Ε.Ε. προορίζεται για θέρμανση, ψύξη και ζεστό νερό.
Δείτε επίσης: Ερευνητές μετατρέπουν τα απόβλητα ελαιώνων σε βιοπλαστικόΤο 85% των κτιρίων της Ε.Ε. χτίστηκε πριν από το 2000 και το 75% έχει χαμηλή ενεργειακή απόδοση. Ο κατασκευαστικός τομέας θεωρείται, επομένως, κρίσιμος για την επίτευξη των ενεργειακών και κλιματικών στόχων της Ε.Ε.
Η μελέτη επικεντρώθηκε κυρίως στην Ανδαλουσία της Ισπανίας, όπου παράγονται μεγάλες ποσότητες κουκουτσιών ελιάς ως υποπροϊόν της παραγωγής ελαιολάδου.
«Το αρχικό μου ενδιαφέρον προέκυψε από την παρατήρηση του τεράστιου όγκου αποβλήτων που παράγει η βιομηχανία ελαιολάδου, συγκεκριμένα των κουκουτσιών ελιάς», δήλωσε ο κύριος συγγραφέας Javier Ferreiro-Cabello.
«Αυτά τα υπολείμματα έχουν σημαντικό αλλά υποαξιοποιημένο δυναμικό όσον αφορά την επαναχρησιμοποίηση και την προστιθέμενη αξία», πρόσθεσε. «Κατά τη μελέτη πιθανών εφαρμογών για αυτούς τους πυρήνες, εντόπισα τη δυνατότητα χρήσης τους για την κατασκευή τούβλων για προσόψεις από κονίαμα. Αυτή η ιδέα με οδήγησε να διερευνήσω περαιτέρω τη σκοπιμότητα και τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο αυτής της πρότασης».
Η ανάλυση της ομάδας έδειξε εξοικονόμηση και οικονομική απόδοση από το μεσοπρόθεσμο διάστημα (10 έως 20 χρόνια) και μετά, μέσω της μείωσης της συμβατικής κατανάλωσης ενέργειας σε εγκαταστάσεις θέρμανσης και κλιματισμού.
Προηγούμενη έρευνα των Ferreiro et al. έχει αποδείξει ότι η προσθήκη συγκεντρώσεων αλεσμένων κουκουτσιών ελιάς έως και 30% μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς να διακυβεύεται η δομική βιωσιμότητα. Διαπιστώθηκε ότι συγκεντρώσεις άνω του 15% αυξάνουν τον χρόνο οικονομικής απόσβεσης πέραν της μέσης ωφέλιμης ζωής ενός κτιρίου στην Ισπανία (70 χρόνια).
Μελετήθηκαν διάφοροι παράγοντες για την εκτίμηση του περιβαλλοντικού αντίκτυπου. Αυτοί κάλυπταν ολόκληρο τον κύκλο ζωής του προϊόντος, από την άλεση των κουκουτσιών ελιάς και τη μεταφορά τους έως την παραγωγή και τη μεταφορά των τούβλων με ενισχυμένο κονίαμα.
Κατά την ανάλυση του καθαρού αντίκτυπου του τελικού προϊόντος με την πάροδο του χρόνου, ελήφθησαν υπόψη οι πόροι που χρησιμοποιήθηκαν — ενέργεια, καύσιμα και νερό — και τα παραγόμενα απόβλητα — οξείδια του άνθρακα, οξείδια του αζώτου και στερεά σωματίδια.
Διαπιστώθηκε ότι η αύξηση του ποσοστού των κουκουτσιών ελιάς ως υποκατάστατου των λεπτών αδρανών αυξάνει τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις στις περισσότερες κατηγορίες, εκτός από τη χρήση νερού.
Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε κουκούτσια ελιάς μειώνει την επίδραση στο νερό, επειδή η παραγωγή φυσικών αδρανών απαιτεί σημαντική ποσότητα νερού για τις εσωτερικές διαδικασίες πλύσης.
Η προσθήκη 15% πυρήνων ελιάς είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της κατανάλωσης νερού κατά 7,98%, εξοικονομώντας 0,61 κυβικά μέτρα ανά τετραγωνικό μέτρο της πρόσοψης.
Στην κατηγορία της παγκόσμιας θέρμανσης, υπολογίστηκε αύξηση 4,68% στις εκπομπές CO2 για προσθήκη 15%, που ισοδυναμεί με 0,8 κιλά CO2 ανά τετραγωνικό μέτρο πρόσοψης. Αυτή η αύξηση οφείλεται στην υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας και πόρων που απαιτείται για την ενσωμάτωση των κουκουτσιών ελιάς.
Οι κατηγορίες που σχετίζονται με την παραγωγή φυσικών αδρανών, συμπεριλαμβανομένης της οξίνισης, της ευτροφισμού και της φωτοχημικής οξείδωσης, παρουσίασαν αυξήσεις κατά 29,13%, 30,28% και 21,56% αντίστοιχα. Η διαδικασία προετοιμασίας των πυρήνων ελιάς, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση ενέργειας και υλικών για τη σύνθλιψη και τη μεταφορά, προκάλεσε αυτές τις επιπτώσεις.
Δείτε επίσης: Τα υποπροϊόντα της ελαιοτριβίας μπορούν να βελτιώσουν τις ζωοτροφέςΔιαπιστώθηκε ότι οι διαδικασίες μεταφοράς επηρεάζουν σημαντικά τη βιωσιμότητα των ανακυκλωμένων αδρανών υλικών, αυξάνοντας τα οξείδια του αζώτου, τα οξείδια του άνθρακα και τα στερεά σωματίδια που επηρεάζουν το στρώμα του όζοντος.
Μια προσθήκη 15% έδειξε αύξηση 8,90% στην καταστροφή της στιβάδας του όζοντος και αύξηση 8,19% στην εξάντληση των ορυκτών καυσίμων, που ισοδυναμεί με 6,90 megajoules ανά τετραγωνικό μέτρο πρόσοψης.
Ωστόσο, όταν υπολογίστηκαν για μια περίοδο 35 ετών, οι αυξήσεις στην κατανάλωση ενέργειας και στις εκπομπές που σχετίζονταν με την αρχική διαδικασία κατασκευής αντισταθμίστηκαν με το παραπάνω από τη συνολική εξοικονόμηση.
Η ανάλυση έδειξε ότι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, το καθαρό ενεργειακό κόστος της κατασκευής υλικού με 15% πρόσμιξη ήταν κάτω από το μηδέν, και οι εκπομπές CO2 ήταν επίσης κάτω από το μηδέν για όλες τις πηγές ενέργειας των κτιρίων. Το τελευταίο αυτό ήταν ιδιαίτερα αξιοσημείωτο για κτίρια που χρησιμοποιούν ηλεκτρικές πηγές ενέργειας, με μείωση 105,84%.
Ωστόσο, οι συγγραφείς τονίζουν ότι τα οφέλη της προσθήκης πυρήνων ελιάς περιορίζονται σε περιοχές όπου τα απόβλητα ελιάς είναι άφθονα και τοπικά, καθώς η μεταφορά συμβάλλει σημαντικά στην κατανάλωση ενέργειας και στις εκπομπές. Επομένως, η αύξηση της μεταφοράς θα είχε ως αποτέλεσμα σημαντικά λιγότερα οφέλη.
Σημειώνουν επίσης ότι αυτό είναι μόνο ένα από τα πολλά παραδείγματα του δυναμικού της βιομηχανίας για αυξημένη βιωσιμότητα.
«Η κυκλική οικονομία θα διαδραματίσει βασικό ρόλο στο μέλλον των κατασκευών, προσφέροντας βιώσιμες και αποδοτικές λύσεις για την αντιμετώπιση περιβαλλοντικών και οικονομικών προκλήσεων», δήλωσε ο Ferreiro. «Υιοθετώντας τις αρχές της επαναχρησιμοποίησης, της ανακύκλωσης και της μείωσης των αποβλήτων, ο κατασκευαστικός κλάδος μπορεί να ελαχιστοποιήσει τον περιβαλλοντικό του αντίκτυπο και να μεγιστοποιήσει τη χρήση των πόρων.»
«Στο συγκεκριμένο πλαίσιο της έρευνάς μου, η χρήση απορριμμάτων από κουκούτσια ελιάς στην κατασκευή τούβλων πρόσοψης αποτελεί ένα σαφές παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο η κυκλική οικονομία μπορεί να μετατρέψει τα υποπροϊόντα ενός κλάδου σε καινοτόμα και βιώσιμα δομικά υλικά», πρόσθεσε.
Πολλές πρωτοβουλίες για την αύξηση της βιωσιμότητας στους τομείς των κτιρίων και των κατασκευών έχουν τεθεί σε εφαρμογή παγκοσμίως.
Αυτές κυμαίνονται από πολυεθνικά προγράμματα, όπως ο Στόχος 12 για τη Βιώσιμη Ανάπτυξη των Ηνωμένων Εθνών και η Στρατηγική της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη Βιωσιμότητα στις Κατασκευές και τα προγράμματα Renovation Wave, έως νομοθεσία σε εθνικό και τοπικό επίπεδο.
Ωστόσο, ο Ferreiro πιστεύει ότι μπορούν να γίνουν πολλά περισσότερα.
«Η κυβέρνηση μπορεί να διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στην ενθάρρυνση της έρευνας και της ανάπτυξης στον τομέα της βιώσιμης δόμησης μέσω υποστηρικτικών πολιτικών και προγραμμάτων», δήλωσε. «Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει οικονομικά κίνητρα για εταιρείες που επενδύουν σε έργα έρευνας και ανάπτυξης σχετικά με την κυκλική οικονομία και τη βιωσιμότητα στις κατασκευές.»
«Επιπλέον, η κυβέρνηση θα μπορούσε να θεσπίσει κανονισμούς και πρότυπα που προωθούν τη χρήση ανακυκλωμένων υλικών και την υιοθέτηση βιώσιμων πρακτικών στον κατασκευαστικό κλάδο», κατέληξε ο Ferreiro. «Τα προγράμματα εκπαίδευσης και ευαισθητοποίησης θα μπορούσαν επίσης να συμβάλουν στην ευαισθητοποίηση των βασικών ενδιαφερόμενων μερών σχετικά με τη σημασία της βιωσιμότητας και της κυκλικής οικονομίας στον κατασκευαστικό κλάδο».