Pagina articolului - Nisip în lipsă (DE)

După apă, nisipul este cea mai importantă materie primă din lume. Însă rezervele disponibile în mod liber ale granulelor de dimensiuni milimetrice devin încet-încet. Cum vor oamenii de știință să schimbe asta.

Viața de zi cu zi este construită pe nisip. Literalmente. Poate fi găsit aproape peste tot: în sticlă, în pastă de dinți, în fixativ și chiar în motoare de avioane sau microcipuri. Și bineînțeles: în concret. Nu se utilizează mai multă materie primă solidă decât nisipul și pietrișul, potrivit unui raport al Programului Națiunilor Unite pentru Mediu (UNEP). Dar boabele fine se epuizează.

„Nu este atât de ușor să obții nisip de bună calitate”, spune profesorul Dietmar Stephan, șeful departamentului de materiale de construcții și chimie de la TU Berlin. Acest lucru se datorează în principal creșterii în construcție. „Pentru fabricarea betonului sunt necesare aproximativ 3 tone de nisip pe tonă de ciment”, explică Stephan. În 2014, UNEP a estimat că între 26 și 30 de miliarde de tone de nisip ajung în betoniere din întreaga lume.

În fiecare an, aproximativ 30 de miliarde de tone de nisip ajung în betoniere din întreaga lume - și tendința este în creștere.

Până acum, este probabil ca numărul să fi crescut mai degrabă decât să scadă. Pentru că foamea metropolelor în creștere, cum ar fi Singapore, Shanghai și Dubai, pentru materia primă crește. Proiectele lor de mega-construcție consumă deja cantități mari de nisip, așa cum arată numeroasele proiecte la scară largă din Dubai. Aici, materia primă nu era necesară doar pentru ca zgârie-nori precum Burj Khalifa să crească. Șantierul din mare pentru insula palmieră Palm Jumeirah a fost creat doar atunci când boabele fine au fost îngrămădite la scară masivă. Conform rapoartelor mass-media, acesta a fost de peste 150 de milioane de tone - livrat din Australia.

Lucruri din nisip

Lumea noastră ar arăta diferit fără nisip. Pentru că este inclus aproape peste tot. Trei exemple.

Mai mult de 70% din sticlă este format din nisip de cuarț, care este topit la aproximativ 1.500 de grade Celsius pentru a face sticla.

Microcipuri

Niciun telefon mobil nu ar funcționa fără nisip de cuarț. Are un conținut ridicat de siliciu și este utilizat ca materie primă în fabricarea semiconductoarelor.

pastă de dinţi

Ca microparticulă, nisipul este o materie primă importantă în industria cosmetică. Se găsește în unele geluri de duș, paste de dinți sau peelinguri. Acolo servește apoi ca un ajutor mecanic de curățare.

Mai mult de 70% din sticlă constă din nisip de cuarț, care este topit la aproximativ 1.500 de grade Celsius pentru a face sticla.

Microcipuri

Niciun telefon mobil nu ar funcționa fără nisip de cuarț. Are un conținut ridicat de siliciu și este utilizat ca materie primă în fabricarea semiconductoarelor.

pastă de dinţi

Apariția nisipului în deșert este aproape incomensurabilă. Dar este inutil pentru construire.

Statele deșertice se bazează pe importurile de nisip
Nisipul din deșerturile din jur a rămas neatins. „Nisipul deșert este pur și simplu inutil ca material de construcție”, explică Oliver Mazanec, șef de management al produselor la BASF Construction Solutions. Vântul îl învârte și îl macină. Boabele devin mici, netede și uniforme. Rezultatul: „Boabele de nisip nu se interconectează și se formează cavități în betonul proaspăt. Acestea cresc semnificativ necesarul de apă la amestecarea betonului, ceea ce ar avea un efect negativ asupra rezistenței betonului. "

Deci, este nevoie de o mulțime de margini aspre pentru a construi. Dar numai nisipul din pietriș, albiile râurilor și marea are acest lucru - cu efecte negative asupra mediului. Potrivit estimărilor UNEP, trei din patru plaje ar putea dispărea în viitor. Acest lucru se datorează exploatării deseori ilegale a materiei prime direct pe plajă, dar și faptului că plajele alunecă de pe fundul mării atunci când nisipul este aspirat. În Indonezia, de exemplu, insule întregi au fost deja victime acestui fenomen. Și nu în ultimul rând, puterea valurilor asigură că nisipul se îndepărtează. Dar există și blocaje în interior. Depunerile ușor accesibile de nisip de cuarț bogat în siliciu se epuizează încet.

Cantitatea de nisip ieftin scade drastic. "

Profesorul Dietmar Stephan

Șef al materialelor de construcții și chimiei construcțiilor, TU Berlin

Căutând alternative
Această lipsă aduce nisipul în centrul științei. Ea caută modalități de a utiliza mai bine resursele. Unul dintre acestea a fost utilizat din 2016: BASF a dezvoltat un proces care transformă nisipul care până atunci nu era utilizabil pentru betonul de înaltă calitate într-o materie primă valoroasă. Pe de o parte, aceasta implică nisip argilos sau nisip cu o proporție ridicată din cei mai buni aditivi, cum ar fi mica. Datorită suprafeței lor mari și a structurii lor speciale, uneori umflabile, argila și mica absorb cantități mari de apă - la fel ca superplastifianții necesari pentru amestecarea betonului. Cu consecințe nedorite: betonul nu poate fi prelucrat.

Betonul joacă un rol cheie în construcții. Componenta sa principală: nisip.

„Blocatorul de nisip MasterSuna de la BASF îmbunătățește proprietățile acestor nisipuri dificile. Deoarece asigură că apa și superplastifianții nu sunt aspirați de nisip, ci mai degrabă lichefiază betonul într-un mod bine dozat ”, explică Mazanec. Deci pot fi utilizate nisipuri neadecvate anterior, iar depozitele existente pot fi utilizate mai intens. Noul aditiv este disponibil în prezent în Franța, Spania, Germania, Regatul Unit și Australia. Aceste țări sunt afectate în special de nisipurile contaminate cu argilă.

5 fapte pe care nu le știați despre nisip:

Notă: veți fi redirecționat către YouTube pentru a viziona videoclipul.

Dar abundentul nisip fin din deșert pătrunde, de asemenea, în laboratoarele cercetării globale. O idee, de exemplu, este să-l îmbogățești cu cenușă zburătoare, astfel încât cimentul să adere mai bine la granulele de nisip măcinate fin când betonul este amestecat. O altă idee este utilizarea plasticelor, cum ar fi rășinile poliesterice din petrol, ca lianți, în loc de ciment. „Practic orice este posibil, dar nu este potrivit pentru mase. Sau, ca și în cazul cenușii zburătoare, nu este o soluție permanentă. Pentru că acest lucru se întâmplă la arderea cărbunelui, care va fi utilizat din ce în ce mai puțin pentru a genera electricitate în viitor ”, spune expertul în materiale de construcție Stephan.

Betonul vechi este mult mai promițător decât nisipul deșertului. Dacă molozul de construcție nu conține substanțe dăunătoare, acesta poate fi reciclat relativ ușor - separat, mărunțit și măcinat fin. Astfel de nisipuri minerale de moloz trebuie să conțină cel puțin 25% din beton, astfel încât să poată purta eticheta „beton reciclat”. Până în prezent, betonul reciclat a ajuns în principal în straturile inferioare ale construcției drumurilor. Betonul reciclat este încă o excepție pentru construcția de case. „Din punct de vedere tehnic, de obicei este deja posibil. Dar succesul este sau scade odată cu prețul ”, subliniază Stephan. Este mai mare - cu fluctuații regionale puternice. Și întrucât nisipul de moloz nu are aceeași dimensiune ideală a bobului ca nisipul proaspăt, este mai dificil de prelucrat.

Nisipul și pietrișul sunt considerate a fi una dintre cele mai importante resurse. Printre altele, acestea sunt definite prin diametrul lor.