Sargao verbetert keramiek voor civiele bouw

Geavanceerde materialen

Redactieteam van de website voor technologische innovatie - 08/05/2025

Sargassum wordt gebruikt om het gewicht van beton te verminderen, het thermisch comfort in platen te verbeteren en in de tuin. [Afbeelding: João Adriano Rossignolo/FZEA-USP]

Alternatief gebruik van sargassum

Braziliaanse onderzoekers hebben een keramiek ontwikkeld dat lichter is dan wat doorgaans in de bouw wordt gebruikt. Het belangrijkste bestanddeel is zeewier, ook wel bekend als Sargassum .

Deze bruine algen komen veel voor in de centrale Atlantische Oceaan en teisteren stranden in het Caribisch gebied, de Verenigde Staten en Noord-Brazilië. Dit is een probleem omdat de ophoping van algen op stranden schadelijke gevolgen kan hebben voor de menselijke gezondheid vanwege de gassen die vrijkomen tijdens de afbraak ervan, en bovendien schadelijk kan zijn voor het toerisme, de visserij en de lokale biodiversiteit.

"Normaal gesproken wordt sargassum verzameld en gestort op stortplaatsen zonder enig praktisch nut. Daarom besloten we een manier te onderzoeken om deze grote hoeveelheid biomassa op stranden te gebruiken", aldus professor João Rossignolo van de Universiteit van São Paulo (USP), die het nieuwe materiaal ontwikkelde met collega's van de Federale Universiteit van São Carlos (UFSCar).

Sargassum werd in keramische kleimonsters verwerkt in een verhouding van 20% en 40%. Deze materialen werden vergeleken met het origineel, zonder toevoeging van sargassum. De monsters werden gevormd en gesinterd (een proces waarbij de klei door middel van warmte wordt samengeperst, waardoor deze vast wordt) bij temperaturen van 800 °C, 900 °C en 1000 °C in conventionele ovens en magnetrons.

De resulterende materialen werden vervolgens onderworpen aan tests om factoren zoals waterabsorptie, porositeit en druksterkte te evalueren. Daarnaast werd een vergelijking gemaakt tussen de levenscyclus (een methodologie die de milieueffecten van een product beoordeelt, van grondstofwinning tot uiteindelijke afvoer) van conventionele geëxpandeerde klei en verschillende formuleringen die sargassum bevatten.

Bruine algen verplaatsen zich in grote hoeveelheden naar stranden in Noord-Brazilië, het Caribisch gebied en de Verenigde Staten [Afbeelding: João Adriano Rossignolo/FZEA-USP]

Alleen in de magnetron gemaakt

De toevoeging van sargassum leidde tot een vermindering van de schijnbare dichtheid van de lichte keramische klei-aggregaten, vooral bij een concentratie van 40%.

Alleen microgolfgesinterde materialen voldeden echter aan de sterkte-eisen voor alle temperaturen. Wat betreft de levenscyclus vertoonden de sargassum-gebaseerde versies betere milieuprestaties in vergelijking met gewone geëxpandeerde klei.

Onderzoekers zijn daarom van mening dat lichtgewicht keramische klei-aggregaten met sargassum, gesinterd in een magnetron, een haalbaar alternatief vormen om de schade te beperken die wordt veroorzaakt door de grote hoeveelheid algen aan de kust. Daarbij worden natuurlijke hulpbronnen minder verbruikt en is er sprake van een hogere energie-efficiëntie.

Spaanplaten

In eerste instantie testte het team het gebruik van het materiaal in de civiele bouw , om het gewicht van beton te verminderen, in platen om het thermisch comfort te verbeteren en in tuinieren.

Daarnaast hebben ze de haalbaarheid onderzocht van het gebruik van algen bij de productie van spaanplaatpanelen, bedoeld voor de meubelindustrie en de civiele bouw, en van vezelcementtegels, waarbij sargassum-as wordt gebruikt als vervanging voor kalksteen.

"De resultaten waren verrassend. We konden namelijk 30% sargassum gebruiken in de panelen en 100% van het kalksteen vervangen door as. De resultaten voldoen volledig aan de huidige normen voor deze producten en verbeteren de duurzaamheid en mechanische eigenschappen van de materialen", aldus Rossignolo.

Ander nieuws over:

Meer onderwerpen