Brasilianische Forscher haben einen Keramikton entwickelt, der leichter ist als der üblicherweise im Hochbau verwendete Ton, indem sie dem Herstellungsprozess Algen der Gattung Sargassum hinzufügten.
Diese Braunalgen, auch Sargassum genannt, kommen im zentralen Atlantik häufig vor. Sie werden jedoch in großen Mengen an Stränden in der Karibik, den USA und Nordbrasilien angespült und sind dort zu einem Problem geworden. Ihre Ansammlung an Stränden kann aufgrund der bei der Zersetzung freigesetzten Gase die menschliche Gesundheit schädigen und zudem den Tourismus, die Fischerei und die lokale Artenvielfalt beeinträchtigen.
„Normalerweise wird Sargassum gesammelt und ohne praktischen Nutzen auf Mülldeponien entsorgt. Deshalb haben wir beschlossen, nach einer Möglichkeit zu suchen, diese große Menge an Biomasse an den Stränden zu nutzen“, sagt João Adriano Rossignolo , Professor am Department für Biosystemtechnik der Fakultät für Tierwissenschaften und Lebensmitteltechnik der Universität von São Paulo (FZEA-USP), der die Studie koordinierte.
In Zusammenarbeit mit Forschern der Bundesuniversität von São Carlos (UFSCar) testete die USP-Gruppe den Einsatz von Algen bei der Herstellung von Keramiktonen. Diese werden im Bauwesen zur Gewichtsreduzierung von Beton, in Platten zur Verbesserung des Wärmekomforts und im Gartenbau eingesetzt. Die Forschung wurde von FAPESP unterstützt .
Sargassum wurde in den Proben in Anteilen von 20 % und 40 % sowie 0 % zum Vergleich eingearbeitet. Die Proben wurden bei Temperaturen von 800 °C, 900 °C und 1.000 °C in herkömmlichen Öfen und Mikrowellenöfen geformt und gesintert – ein Prozess, bei dem Ton durch Hitze verdichtet wird, um ihn fest zu machen.
Nachdem die Materialien fertig waren, wurden mehrere Tests durchgeführt, um Faktoren wie Wasseraufnahme, Porosität und Druckfestigkeit zu bewerten. Zusätzlich wurde der Lebenszyklus von herkömmlichem Blähton mit dem verschiedener Formulierungen mit Sargassum-Zusatz verglichen. Dabei handelt es sich um eine Methode, die die Umweltauswirkungen eines Produkts von der Rohstoffgewinnung bis zur endgültigen Entsorgung bewertet.
Die im Journal of Materials in Civil Engineering veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe von Sargassum die Rohdichte von leichten keramischen Tonzuschlagstoffen verringerte, insbesondere bei einer Konzentration von 40 %. Allerdings erfüllten nur in der Mikrowelle gesinterte Materialien die Festigkeitsanforderungen bei allen Temperaturen. In Bezug auf den Lebenszyklus schnitten die Varianten mit Sargassum umweltfreundlicher ab als herkömmlicher Blähton.
Daraus schlussfolgerten die Forscher, dass leichte keramische Tonzuschlagstoffe mit mikrowellengesintertem Sargassum eine praktikable Alternative zur Minderung der Schäden durch die große Algenmenge an der Küste darstellen. Diese Alternative reduziert den Verbrauch natürlicher Ressourcen und erhöht die Energieeffizienz.
Credits
João Adriano RossignoloFZEA USP
