Construction, IT, Science, Economy etc

광산 폐기물의 새로운 활용... 내구성 콘크리트 제작 Durable concrete made from lithium mining waste to transform construction industry


Concrete samples at the civil and environmental engineering laboratory at Flinders University.


Durable concrete made from lithium mining waste to transform construction industry

Concrete is the planet’s most widely made material, with approximately 25 billion tonnes used each

Researchers in Australia have found a new way to cut emissions, reduce industrial waste and change how the construction sector sources its materials after making a sustainable, durable concrete from lithium mining waste.

Led by Aliakbar Gholampour, PhD, a lecturer in civil and structural engineering at Flinders University, the team showed that delithiated β-spodumene (DβS), a by-product of lithium refining, can be used as an additive in geopolymer concrete.

https://interestingengineering.com/science/concrete-made-from-lithium-mining-waste

리튬 광산 폐기물로 만든 내구성 있는 콘크리트, 건설 산업 혁신을 가져올 것

콘크리트는 지구상에서 가장 널리 생산되는 재료로, 매년 약 250억 톤이 사용됩니다.


호주의 연구자들은 리튬 광산 폐기물을 이용해 지속 가능하고 내구성 있는 콘크리트를 만든 후, 배출량을 줄이고 산업 폐기물을 줄이며 건설 부문에서 자재를 조달하는 방식을 바꾸는 새로운 방법을 발견했습니다.

플린더스 대학의 토목 및 구조 공학 강사인 알리아크바르 골람푸르 박사가 이끄는 연구팀은 리튬 정제의 부산물인 탈리튬화된 β-스포듀민(DβS)을 지오폴리머 콘크리트의 첨가제로 사용할 수 있음을 보여주었습니다.

골람푸르는 한때 간과되었던 이 폐기물이 매립지에 버려지는 폐기물이 아니라 지속 가능한 건축 구성 요소로서 큰 잠재력을 보여준다고 말했습니다.

Gholampour는 "다양한 알칼리 활성제 비율에서 DβS 기반 지오폴리머의 미세 구조적 거동을 조사함으로써 지속 가능한 콘크리트 성분으로서의 적합성에 대한 중요한 통찰력을 얻었습니다."라고 설명했습니다.

광산 폐기물의 새로운 활용

지오폴리머 콘크리트는 세계에서 가장 흔한 콘크리트 종류인 일반 포틀랜드 시멘트(OPC) 콘크리트에 비해 더 깨끗한 대안으로 널리 알려져 있습니다.

그러나 매년 250억 톤이 사용되는 OPC 콘크리트는 재생 불가능한 천연 자원의 약 30%를 소모합니다. 또한 전 세계 온실가스 배출량 의 약 8%를 차지하며 , 전체 매립 폐기물의 약 절반을 차지합니다.

지오폴리머 콘크리트의 성능은 적합한 첨가제의 가용성에 크게 좌우됩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 골람푸르와 그의 연구팀은 다양한 알칼리성 활성제 비율이 DβS 기반 지오폴리머 의 미세구조와 성능에 미치는 영향을 조사했습니다 .


플린더스 대학교 연구진이 만든 새로운 콘크리트 재료.

출처: 플린더스 대학교


연구 결과, DβS는 재료의 압축 강도를 향상시킵니다. 또한 장기적인 내구성을 개선하여 지오폴리머 생산에 흔히 사용되는 또 다른 산업 부산물인 플라이애시의 효과적인 대체재가 될 수 있음을 보여주었습니다.

이 연구는 또한 지오폴리머 혼합물에 DβS를 혼합하기 위한 최적의 알칼리 비율 범위를 확인했습니다. 배터리 수요 증가에 따라 리튬 정제 가 증가할 것으로 예상됨에 따라, DβS의 재활용은 폐기물 감소와 더욱 지속 가능한 건축 자재 공급이라는 두 가지 과제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Gholampour는 "이 접근 방식은 지오폴리머 콘크리트의 기계적 특성과 내구성을 향상시킬 뿐만 아니라 DβS를 매립지로 보내지 않도록 하여 점차 심각해지는 환경 문제를 해결할 수 있습니다."라고 설명했습니다.

건설을 바꾸꾸다

연구자들은 기계적인 이점 외에도 이 접근 방식이 광업과 건설 부문 모두에서 보다 순환적인 경제를 지원한다는 점을 지적했습니다.

골람푸르는 DβS가 매립지에 축적되어 토양이나 지하수 오염의 위험을 초래하는 대신 , 콘크리트 생산에 사용될 수 있다고 말했습니다. 이를 통해 DβS는 고부가가치 저배출 용도로 활용될 수 있습니다.

Gholampour는 "리튬 정제로 인해 DβS의 양이 증가하는데, 이를 건설에 재사용할 수 있는 능력은 산업 폐기물을 줄이고, 토양과 지하수 오염 가능성을 방지하며, 광업 및 건설 부문에서 순환 경제 관행을 지원하는 지속 가능한 솔루션을 제공합니다."라고 말했습니다.

Gholampour의 팀은 DβS와 같은 지역 산업 부산물을 재활용하고 머신 러닝 및 3D 인쇄와 같은 도구를 사용하여 더욱 스마트하고 친환경적이며 복원력이 뛰어난 건축 자재와 방법을 생산하는 것을 목표로 합니다.

Gholampour는 보도자료 에서 "이러한 연구 결과는 환경 영향과 자원 소비를 줄이는 데 도움이 될 뿐만 아니라 차세대 콘크리트 시스템의 성능, 예측 가능성 및 적응성을 향상시킵니다."라고 결론지었습니다 .

https://interestingengineering.com/science/concrete-made-from-lithium-mining-waste


댓글 없음: