Cigle napravljene od maslininih košpica smanjuju ugljični otisak zgrada, pokazalo je istraživanje
Novo istraživanje pokazalo je da otpad od maslininih košpica može učinkovito smanjiti potrošnju energije u zgradama, pokazujući kako se kružna ekonomija može primijeniti na građevinski sektor.
Španjolski istraživači s Odsjeka za strojarstvo Sveučilišta La Rioja koriste mljevene koštice maslina za proizvodnju energetski učinkovitijih građevinskih materijala.
Istraživači su pokazali da upotreba mljevenih maslininih košpica u proizvodnji mortnih opeka može dovesti do značajnih ekonomskih ušteda i smanjiti utjecaj na okoliš tijekom izgradnje i uporabe zgrada.
Istraživanje je analiziralo utjecaje dopiranja perforiranih betonskih opeka mljevenim maslininim košticama u omjeru od 5 do 15 posto po zapremini finog agregata za građevinske svrhe.
Upotreba otpada od maslininih košpica u proizvodnji fasadnih opeka jasan je primjer kako kružno gospodarstvo može pretvoriti nusproizvode industrije u inovativne i održive građevinske materijale.
Doping je tehnika u kojoj se maloj količini tvari dodaje mala količina druge tvari kako bi se izmijenila njezina svojstva. Metoda se primjenjuje u proizvodnji građevinskih materijala kako bi se povećala njihova energetska učinkovitost, čvrstoća, trajnost, otpornost na vatru ili otpornost na koroziju.
Posljednjih godina sve se više istraživanja usmjerilo na dopiranje radi smanjenja toplinske provodljivosti, što bi moglo smanjiti energiju potrebnu za grijanje ili hlađenje zgrada.
Zgrade su najveći pojedinačni potrošač energije u Europi. Približno 40 posto ukupne energije potrošene u Europskoj uniji koristi se u zgradama, a oko 80 posto energije koja se koristi u domovima EU-a troši se na grijanje, hlađenje i toplu vodu.
Vidi također: Istraživači pretvaraju otpad iz maslinika u bioplastikuOsamdeset pet posto zgrada u EU-u izgrađeno je prije 2000. godine, a 75 posto njih ima lošu energetsku učinkovitost. Stoga se građevinski sektor smatra ključnim za postizanje energetskih i klimatskih ciljeva EU-a.
Studija se uglavnom usredotočila na Andaluziju u Španjolskoj, gdje se u velikim količinama proizvode koštice masline kao nusproizvod proizvodnje maslinovog ulja.
"Moje je početno zanimanje nastalo promatranjem goleme količine otpada koju stvara industrija maslinovog ulja, posebice koštica maslina", rekao je glavni autor Javier Ferreiro-Cabello.
"Ti ostaci imaju značajan, ali nedovoljno iskorišten potencijal u pogledu ponovne uporabe i dodane vrijednosti", dodao je. "Istražujući moguće primjene za ove koštice, identificirao sam mogućnost njihove uporabe za proizvodnju opeka za žbukane fasade. Ova me ideja navela da dalje istražim izvedivost i utjecaj na okoliš ovog prijedloga."
Analiza tima pokazala je uštede i ekonomsku isplativost na srednji rok (10 do 20 godina) i dalje smanjenjem potrošnje konvencionalne energije u sustavima grijanja i klimatizacije.
Prethodna istraživanja Ferreiroa i sur. pokazala su da se doping koncentracijama mljevene koštice masline do 30 posto može koristiti bez ugrožavanja strukturalne ispravnosti. Utvrđeno je da koncentracije iznad 15 posto povećavaju vrijeme ekonomske isplativosti iznad prosječnog korisnog vijeka trajanja zgrade u Španjolskoj (70 godina).
Za procjenu utjecaja na okoliš proučavalo se nekoliko čimbenika. Ti su se čimbenici protezali kroz cijeli životni ciklus proizvoda, od mljevenja koštica maslina i njihovog naknadnog prijevoza do proizvodnje i prijevoza opeka od obojenog morta.
Pri analizi neto utjecaja krajnjeg proizvoda tijekom vremena uzeli su se u obzir korišteni resursi — energija, gorivo i voda — i stvoreni otpadni proizvodi — ugljični oksidi, dušični oksidi i čestice čvrste tvari.
Utvrđeno je da povećanje udjela maslininih košpica kao zamjene za sitni agregat povećava utjecaje na okoliš u većini kategorija, osim potrošnje vode.
Veći udio maslininih košpica smanjuje utjecaj na vodu jer proizvodnja prirodnog agregata zahtijeva znatnu količinu vode za unutarnje procese pranja.
Dodatak od 15 posto maslininih košpica rezultirao je smanjenjem potrošnje vode za 7,98 posto, čime se uštedjelo 0,61 kubičnih metara po četvornom metru fasade.
U kategoriji globalnog zatopljenja za 15-postotno dopunjavanje izračunato je povećanje emisija CO2 od 4,68 posto, što odgovara 0,8 kilograma CO2 po četvornom metru pročelja. Ovo povećanje posljedica je veće potrošnje energije i resursa potrebnih za uključivanje koštica masline.
Kategorije povezane s proizvodnjom prirodnog agregata, uključujući zakiseljavanje, eutrofikaciju i fotokemijsku oksidaciju, zabilježile su porast od 29,13 posto, 30,28 posto i 21,56 posto, redom. Proces pripreme koštica masline, koji uključuje upotrebu energije i materijala za drobljenje i transport, uzrokovao je te utjecaje.
Vidi također: Nusproizvodi prerade maslina mogu poboljšati stočnu hranuUtvrđeno je da procesi transporta značajno utječu na održivost recikliranih agregata, povećavajući dušikove okside, ugljične okside i čvrste čestice koje utječu na ozonski sloj.
Dodatak od 15 posto pokazao je povećanje ozonog oštećenja za 8,90 posto i porast iscrpljivanja fosilnih goriva za 8,19 posto, što je ekvivalentno 6,90 megadžula po četvornom metru pročelja.
Međutim, kada se izračuna na razdoblje od 35 godina, povećanja potrošnje energije i emisija povezana s početnim proizvodnim procesom više su nego nadoknađena ukupnom uštedom.
Analiza je pokazala da je tijekom tog razdoblja neto energetski trošak proizvodnje materijala s 15-postotnom dopom bio ispod nule, a emisije CO2 također su bile ispod nule za sve energetske izvore u zgradama. Ovo posljednje bilo je najupečatljivije kod zgrada koje koriste električne izvore energije, s redukcijom od 105,84 posto.
Međutim, autori naglašavaju da su prednosti dopiranja materijala košpica masline ograničene na regije u kojima je otpad od maslina obilan i lokalno dostupan, budući da je prijevoz značajan čimbenik potrošnje energije i emisija. Stoga bi povećani transport doveo do znatno manjih koristi.
Također napominju da je to samo jedan od mnogih primjera potencijala industrije za povećanje održivosti.
"Kružna ekonomija igrat će ključnu ulogu u budućnosti graditeljstva nudeći održiva i učinkovita rješenja za rješavanje okolišnih i gospodarskih izazova", rekao je Ferreiro. "Usvajanjem načela ponovne uporabe, recikliranja i smanjenja otpada, građevinska industrija može minimizirati svoj utjecaj na okoliš i maksimizirati iskorištavanje resursa."
"U specifičnom kontekstu mog istraživanja, upotreba otpada od maslininih košpica u proizvodnji fasadnih opeka jasan je primjer kako kružno gospodarstvo može pretvoriti nusproizvode industrije u inovativne i održive građevinske materijale," dodao je.
Mnoge inicijative za povećanje održivosti u sektorima zgrada i graditeljstva postoje diljem svijeta.
One se kreću od multinacionalnih programa, poput Cilja održivog razvoja 12 Ujedinjenih naroda i Strategije za održivost u građevinarstvu i programa Renovation Wave Europske unije, do zakonodavstva na nacionalnoj i lokalnoj razini.
Međutim, Ferreiro smatra da se može učiniti mnogo više.
"Vlada može odigrati ključnu ulogu u poticanju istraživanja i razvoja u području održive gradnje kroz poticajne politike i programe", rekao je. "To bi moglo uključivati financijske poticaje za tvrtke koje ulažu u projekte istraživanja i razvoja vezane uz kružno gospodarstvo i održivost u graditeljstvu."
"Osim toga, vlada bi mogla uspostaviti propise i standarde koji promiču upotrebu recikliranih materijala i usvajanje održivih praksi u građevinskoj industriji", zaključio je Ferreiro. "Programi obrazovanja i podizanja svijesti također bi mogli pomoći u senzibilizaciji ključnih dionika o važnosti održivosti i kružnog gospodarstva u građevinarstvu."