В мире стал ощущаться дефицит песка? Поначалу это могло показаться странным, так как он покрывает огромные площади пляжей и пустынь по всему миру.

Тем не менее, этот песок в огромных количествах используется в строительстве и производстве. Только в строительном секторе во всем мире ежегодно используется 40-50 миллиардов тонн этого материала. В первую очередь, это связано с производством бетона, в котором песок  обычно составляет  25%. Проблема с добычей заключается в том, что большая часть пустынного или пляжного песка непригодна: первый слишком гладкий, а второй содержит слишком много соли.

Это означает, что песок, как правило, добывают из рек, и из-за ущерба окружающей среде это приводит к тому, что в последние годы ряд стран включая Индию, Камбоджу и Вьетнам, ввели запреты на этот вид деятельности. Последствиями этого стали проблемы с поставками в странах, переживающих строительный бум, в первую очередь Китай и Индия, имеющие  крупнейшие в мире объемы строительства. Дефицит песка в Индии продолжает подпитывать значительный рост незаконной добычи песка, контролируемой преступными группировками, известными как «песчаные мафии». Эти группы были связаны с десятками убийств, включая убийство в 2015 году журналиста-расследователя Джагендры Сингха.

«Люди не понимают, что в настоящее время существует серьезная нехватка [песка]. Конечно, основная проблема в строительстве. Мы строим города беспрецедентными темпами. Но многие из нас также не осознают, что песок используется для таких вещей, как экраны смартфонов и телевизоров, солнечные батареи и другие электрические предметы», – говорит Шобха Бхатия, профессор гражданской и экологической инженерии в Сиракузском университете.

Чтобы попытаться уменьшить потребность в песке, небольшое, но активное число исследователей в поисках его альтернатив обращаются к технологиям и инновациям.

Среди них доктор Джон Орр, преподаватель бетонных конструкций в Кембриджском университете. Его исследования показали, что пластиковые отходы можно сортировать, очищать и измельчать в материал, альтернативный природному песку,  для использования в бетоне. Он внимательно изучил эту тему в контексте индийской проблемы. В этой стране сейчас стоимость песка резко возросла, и в то же время, по оценкам экологов, в стране ежедневно выбрасывается 15 000 тонн пластиковых отходов.

«Мы обнаружили, что существует реальная возможность заменить до 10% песка в бетоне на пластик и это никоим образом  не повлияет на его прочность и долговечность», – говорит д-р Орр. По его словам, в отличие от песка, пластик не прилипает к цементному составу вокруг него, поэтому он может заменить только 10% сырья. Но все равно это избавляет от необходимости в огромном количестве песка и помогает сократить количество пластиковых отходов на улицах Индии.

Мелко измельченный пластик не слишком отличается от некоторых видов полупрозрачного песка

«С точки зрения затрат использование пластика может быть дешевле, в целом, тем более, что песок дорожает, поскольку его становится все меньше. Для таких стран, как Великобритания, это не проблема, поскольку мы мало строим, но в странах, переживающих строительный бум, использование пластика в бетоне может стать решением многих практических задач, в том числе и в области экологии».

Доктор Орр считает, что если бы использование пластика в производстве бетона было принято по всей Индии, это могло бы сэкономить 820 миллионов тонн песка в год.

Доктор Орр и его команда провели эксперименты, чтобы проверить прочность бетона, сделанного из пластика

Сейчас ученые по всему миру проводят аналогичные  исследования по использованию других отходов в бетоне вместо песка, таких как измельченные старые автомобильные шины или истертое стекло.

Несмотря на эти нововведения, доктор Орр и другие эксперты предостерегают от их необдуманного практического применения. Вместо этого они указывают на изменения в конструкции здания как на более эффективное решение.

«Часто конструкции слишком усложнены – в них используется много бетона. Это гораздо более серьезная проблема. По идее изменение конструкитивных решений может привести к экономии 30-50% бетона», – говорит он.

Его опасения разделяет Винс Байзер, автор книги «Мир в песчинке: история песка и как он изменил цивилизацию».

По его словам, с проектированием и строительством зданий проводится много эффективных опытов, «но на самом деле ничего не происходит -прекрасные концепции остаются нереализуемыми экспериментами».

По его словам, в конечном итоге потребуются коллективные усилия со стороны национальных правительств и международных организаций, чтобы значительно снизить глобальный спрос на строительный песок.

Источник: www.bbc.com