Учёные из колледжа Mepco Schlenk Engineering College в Индии разработали новый состав бетона, который по прочности обгоняет стандартный ещё и способен улавливать углекислый газ из атмосферы. Исследование, опубликованное в Carbon Research, указывает на двойную роль нового материала: он остаётся строительным и одновременно выполняет функцию снижения концентрации CO2 вокруг строений.

В рамках экспериментов по созданию более устойчивых материалов инженеры заменили часть обычной заполнителя на zeolite и добавили bamboo biochar вместо части цемента. В качестве природных добавок исследователи выбрали zeolite с высокой пористостью и биоудар bamboo biochar, что обеспечивает большие объём пор и площадь поверхности для улавливания газов.

Причём испытывались разные версии марки M35, применяемой в инфраструктурных объектах с умеренным дорожным движением. В эксперимент входило замещение мелкого заполнителя на zeolite в долях 25% и 50%; также биоочистка за счёт bamboo biochar замещала цемент в долях 0,5%, 1% и 1,5%. На каждом варианте измеряли прочность при сжатии, растяжении, водопоглощение и ударопрочность, чтобы понять баланс между прочностью и поглощением CO2.

Наиболее выдающимся оказался состав ZB5 — 50% zeolite и 1% bamboo biochar. Именно он показал наилучшую совокупную динамику: прочность на сжатие достигла 38,49 МПа, что примерно на 7,5% выше обычного бетона, а растяжение при разрыве составило 4,39 МПа, что на 15% лучше стандарта.

Авторы объясняют усиление прочности за счёт взаимодействия алюмосиликатной структуры zeolite с твёрдостью bamboo biochar, в итоге получается более плотная и надёжная цементная матрица. Важной особенностью ZB5 стала способность бетонной смеси поглощать CO2: при помещении образца в камеру карбонизации за день он фиксировал около 1,2 г CO2, за неделю газ проникал примерно на 15 мм внутрь материала.

Исследовательская группа подчёркивает, что такой двойной эффект — прочность плюс поглощение углекислого газа — достигается за счёт микропористой структуры zeolite и высокого содержания углерода bamboo biochar. По словам корреспондирующего автора Сринаваса Revathi из кафедры гражданского строительства, работа демонстрирует не просто создание более крепкого бетона, но и превращение привычного строительного материала в активный инструмент экологической пригарации.

Авторы отмечают, что это пока доказательство концепции и для широкого внедрения потребуются дополнительные испытания. В будущих исследованиях планируется смотреть долговечность и способность бетона сохранять поглощение CO2 на протяжении длительного времени, а также тестировать другие виды биоchar, варианты бетона и строительных растворов и изучать возможность предварительного увлажнения биоchar.