Istraživači sa Manipal University Jaipur proizveli su biochar od prečišćenog fekalnog mulja i koristili ga kao zamenu za cement u betonskim smešama (5%, 10%, 15%). Najbolji efekat je zabeležen pri 10% zamene: fleksijska čvrstoća +42%, tlačna +21% na dan 91. Smeše sa 5% i 10% imale su manju poroznost i apsorpciju vode, dok je 15% izazvalo više pukotina i pora. Potrebna su dodatna ispitivanja bezbednosti i otpornosti, posebno zbog mogućih teških metala.
Biochar Od Fekalnog Mulja Ojačao Beton: 10% Zamene Donosi +42% Fleksijske I +21% Tlačne Čvrstoće
Photo Credit:Image© 2026 by Tiwari et al. is licensed underCC BY 4.0
Beton je osnova moderne gradnje, ali proizvodnja cementa nosi veliki ugljenični otisak. Tim istraživača sa Manipal University Jaipur tvrdi da se biochar dobijen preradom prečišćenog fekalnog mulja može koristiti kao delimična zamena za cement — uz poboljšanje mehaničkih svojstava betona i potencijalno smanjenje emisija CO2.
Građevinski inženjer Raghuvesh Tiwari i saradnici napravili su biochar od prečišćenog fekalnog mulja prikupljenog u postrojenju u Warangalu i umešali ga u standardne betonarme smeše pri zameni cementa od 5%, 10% i 15% (po masi), kako prenosi ScienceAlert. Uzorci su praćeni do 91. dana stvrdnjavanja.
Ključni Rezultati
Smeše sa 10% biochara dale su najbolje rezultate: fleksijska (savojna) čvrstoća porasla je za oko 42%, a tlačna čvrstoća za 21% u odnosu na kontrolni uzorak na dan 91. Beton sa 5% biochara takođe je pokazao značajna poboljšanja — približno 20% veća tlačna i 36% veća fleksijska čvrstoća.
Formulacije sa biocharom imale su i bolje fizičke karakteristike: smanjenu poroznost, nižu apsorpciju vode i manje skupljanje pri sušenju, što ukazuje na potencijalno duži vek i manje potrebe za popravkama.
Mogući Mehanizmi Delovanja
Autori navode nekoliko objašnjenja: porozni biochar može delovati kao »mikro-rezervoar« koji upija višak vode i postepeno je oslobađa tokom stvrdnjavanja (interno navlaživanje), što podržava hidratacione reakcije cementa. Takođe, biochar sadrži silicijum koji može učestvovati u pozzolanskim reakcijama formiranjem dodatnih kalcijum-silikatno-hidratnih (C–S–H) faza. Fina čestica biochara može popunjavati mikrovakuole i doprineti gušćoj mikrostrukturi.
Ograničenja i Bezbednosna Pitanja
Pri 15% zamene cementa primećeno je dalje povećanje jačine tokom vremena, ali ukupna performansa je bila lošija zbog veće pojave pukotina, poroznosti i slabijih veza u mikrostrukturi. Istraživači naglašavaju potrebu za dodatnim ispitivanjima: otpornost na cikluse smrzavanja i odmrzavanja, dugoročna izloženost soli i temperaturnim ekstremima.
Važno: Studija nije rešila pitanje sadržaja i ponašanja teških metala prisutnih u kanalizacionom mulju — nije utvrđeno da li bi ti elementi ostali trajno vezani u matrici betona ili bi mogli iscuriti tokom vremena. Ovo zahteva posebne toksikološke i ekološke analize pre široke primene.
Rad je prihvaćen za objavu u Scientific Reports. Autori i drugi timovi širom sveta već istražuju slične pristupe koristeći različite tokove otpada (komunalni otpad, plastika, industrijski nusproizvodi) kako bi smanjili upotrebu cementa bez ugrožavanja svojstava konstrukcija.
Praktični Potencijal
Ako se pokaže bezbednim i skalabilnim, pristup bi mogao da se primeni u putevima, stambenim i javnim zgradama, smanjujući upotrebu cementa, emisije i troškove održavanja. Upotreba materijala iz postrojenja za tretman fekalnog mulja pretvara sanitarni otpad u korisnu sirovinu — pod uslovom da se rešе sigurnosna pitanja.
Zaključno, rezultati su obećavajući, ali zahtevaju opreznu dalju verifikaciju pre nego što se primene u praksi.
Pomozite nam da budemo bolji.
