Miskolc. Mi fán terem a geopolimer?

A Geofil-habkavics feltalálója

a tatabányai Hoffmann László vegyész-fizikus, aki a 2000-es évek elején több nemzetközi díjat is nyert a technológiával: a hulladéküvegből gázosítással 2-25 milliméter átmérőjű golyókat állítanak elő, ezt lehet például a betonhoz keverni az úgynevezett könnyűbeton előállításához.

Míg a természetes kavics sűrűsége 2500-2600 kilogramm köbméterenként, a habkavicsé csupán 400-600 kilogramm. Ennek köszönhetően a habkavicsos beton tömege körülbelül a fele, harmada a hagyományos betonnak. Így egy ház födémszerkezete könnyebb lesz, ami hat az építkezés minden kapcsolódó fázisára: például elég két ember egy ötméteres födémgerenda mozgatásához.

„A habkavicsos beton hő- és hangszigetelő tulajdonságai is sokkal jobbak. Lehet belőle olyan téglákat, falazópaneleket gyártani, amelyek alkalmasak házak homlokzati szigetelésére vagy autópályák melletti zajcsökkentő fal építéséhez” – mondta Mucsi Gábor.

A jót is tovább lehet fejleszteni

A Miskolci Egyetemen a Hoffmann-féle üveghabosítás technológiáját úgy fejlesztették tovább, hogy immár nemcsak a katódcső és a frontüveg, hanem minden más hagyományos üveghulladék is „mehet a kemencébe”, például törött ablak, öblösüveg, de még az LCD-hulladék is.

Utóbbi tévék életciklusa a technikai fejlődés miatt várhatóan jóval rövidebb, mint a 10-20 évre tervezett CRT-televízióké, tehát néhány év múlva amúgy is óriási mennyiségben kellene gondoskodni az újrahasznosításukról. Az egyetem fejlesztőcsapata ennek próbál elébe menni.A hulladéküveg felhasználásával mérsékelhető az elsődleges nyersanyag-felhasználás. 

A miskolci kutatók módosításaival nemcsak kavicsot, hanem térkitöltő hasábokat vagy egyéb szabályos alakú idomot is lehet készíteni bármilyen hulladéküvegből. A habüveget pedig újszerű kötőanyagba ágyazzák be, amely úgynevezett green cement, környezetbarát zöld cement.

„Ez részben geopolimer típusú kötőanyag, maga is újrahasznosított, mert a visontai szénerőmű pernyéje az alapja – magyarázza Mucsi Gábor. – Így egy olyan könnyű terméket nyerünk, amelyből Ytong téglához hasonló építőelem vagy homlokzati szigetelés is készülhet. Jelenleg azzal kísérletezünk, hogy a kötőanyagba polisztirolhulladékot, magyarán bontott hőszigetelő anyagot ágyazzunk be.”

A golyócskák, amik segítségével a könnyűbeton készül

Forrás: Miskolci Egyetem

Az új típusú kötőanyag a geopolimer: a „geo” azt jelenti, hogy az alapja földből származik, pontosabban a talaj szervetlen részét alkotó szilikát, illetve a lignit (barnaszén) égetéséből származó pernye, valamint lehet még kohászati salak is.

A „polimer” pedig arra utal, hogy ez egy térhálós szerkezetű óriásmolekula, akárcsak a jól ismert műanyag. Ám míg a műanyag szerves polimer, mert szén- és hidrogénatomokból áll, addig a szervetlen geopolimer ásványokból épül fel. A veszélyes hulladékból, jelen esetben a katódcső ólommal szennyezett üveghulladékából habkavicsot készítenek, és azt keverik a pasztaszerű geopolimerhez, mint mazsolát a kalácstésztához.

Szilárdulás után a végeredmény egy mesterséges kőzet, amely idő-, sav-, hő- és tűzálló. A geopolimer felhasználása sokrétű lehet: Franciaországban a nukleáris hulladék mentesítését végzik a beágyazásos technológiával, Ausztráliában reptéri kifutópálya és ház is készült belőle.

A Miskolci Egyetem kísérleteiből kiderült, hogy Magyarországon akkor lehet széles körben építőanyagként felhasználni az újrahasznosított habkaviccsal könnyített geopolimert, ha fagyállóságát javítják.

Ausztráliában reptéri kifutópálya is készül az új anyagból

Forrás: Imaginechina/Liu Zhuoqun

„Nem akarunk vetélkedni a hagyományos, cement alapú betonnal, mert az kiforrott eljárás – magyarázza a miskolci kutató. – Mi olyan terméket szeretnénk előállítani, amely nagy hozzáadott értékkel rendelkezik. Ahol szempont a tűz- és hőállóság vagy a hang- és hőszigetelés, ott a mi anyagunk jöhet szóba.”

A jelenlegi mennyiségek mellettmég nem gazdaságos a habkavicsos beton gyártása, de ha a környezetszennyezés megelőzését is számításba vesszük, jobb az egyenleg. Nagyságrenddel javítani lehetne a helyzeten, ha a bizonyos termékekre kivetett termékdíjjal kompenzálnák a gyártási költséget. Ehhez állami szerepvállalásra van szükség.

„Ha emelkedik a világpiacon a nyersanyagok ára, akkor felértékelődik az újrahasznosítás, a másodnyersanyagok létjogosultságának jelentősége” – összegezte Mucsi Gábor.