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Architekten aus den VAE stellen Zement aus Salz her

Architekten aus den VAE stellen Zement aus Salz her

Ein in Dubai ansässiges Architektenduo möchte mit einem alternativen Zement, der in den Salzwiesen der VAE konzipiert und unter Verwendung eines problematischen Abfallmaterials hergestellt wurde, von den herkömmlichen Baupraktiken abweichen.

Wael Al Awar und Kenichi Teramoto, Hauptarchitekten bei Waiwainutzte das wissenschaftliche Know-how der Universitäten in den Vereinigten Arabischen Emiraten und in Japan, um einen Zement herzustellen, der aus Salzlake hergestellt wird, die von den Entsalzungsanlagen der Vereinigten Arabischen Emirate erzeugt wird und Salz aus dem Meerwasser entfernt.

Sie wurden von den mineralstoffreichen Sabkha der VAE inspiriert – Salzwiesen, die Teil der Feuchtgebiete des Landes sind. „Es ist ein riesiges Gebiet … das oft übersehen wird“, sagte Al Awar gegenüber CNN.

Sabkha wurden schon früher in der Architektur verwendet: Vor Jahrhunderten wurden Blöcke aus Salzwiesen gehauen und zum Bauen verwendet Siwa, eine mittelalterliche Stadt in Ägypten nahe der libyschen Grenze. Aber anstatt das empfindliche Sabkha-Ökosystem abzubauen, wandten sich Al Awar und Teramoto der Abfallsole zu, die viele der gleichen Mineralien enthält.

Die alten Befestigungen von Shali in der Siwa-Oase in Ägypten. Anerkennung: CRIS BOURONCLE / AFP / AFP über Getty Images

Die Süßwasserknappheit der VAE verfügt über eine der größten Entsalzungsbetriebe der Welt. Es produziert ungefähr ein Fünftel der weltweiten Sole als Nebenprodukt – ungefähr 28 Millionen Kubikmeter pro Tag, so a Von den Vereinten Nationen unterstützter Bericht 2019. Aber Salzlake ins Meer entladen kann Meereslebewesen schädigen. Die Suche nach Verwendungsmöglichkeiten für Entsalzungssole ist in den nationalen Fokus gerückt und hat zur Einführung eines 3,4-Millionen-AED (930.000 US-Dollar) geführt. „Überdenken Sie die Brine Challenge“ früher in diesem Jahr.
Eine Nahaufnahme einer Sabkha-Wohnung in den VAE. Die Wohnungen enthalten Mikroben und sind "eine Lebensumgebung [that] absorbiert tatsächlich CO2 ", so der Architekt Wael Al Awar.

Eine Nahaufnahme einer Sabkha-Wohnung in den VAE. Die Wohnungen enthalten Mikroben und sind „eine Lebensumgebung [that] absorbiert tatsächlich CO2 „, so der Architekt Wael Al Awar. Anerkennung: Mit freundlicher Genehmigung des National Pavilion UAE La Biennale Di Venezia / Waiwai

Sole enthält Magnesiummineralien. Kemal Celik, Assistenzprofessor für Bau- und Städtebau an der New York University in Abu Dhabi und Teil eines Teams im AMBER Lab der Universität, extrahierte eine Magnesiumverbindung aus der Flüssigkeit und stellte daraus den Zement her.

Laut Celik wurde der Zement in Blöcke gegossen, die dann zum Abbinden in eine Kohlendioxidkammer gegeben wurden – eine Innovation, die den Produktionsprozess beschleunigt. Der Zement wurde in den VAE getestet, bevor er nach Japan geschickt wurde, wo die Blöcke weiteren Festigkeits- und Steifheitstests unterzogen wurden. Darüber hinaus wurde ein Algorithmus entwickelt, um zu berechnen, wie sicher die Blöcke wären, wenn sie im Bauwesen verwendet würden, sagte Mika Araki, Konstrukteur an der Universität Tokio, gegenüber CNN.

Vorgefertigte Blöcke könnten verwendet werden, um „morgen“ ein einstöckiges Gebäude zu errichten, sagt Al Awar, aber er und Teramoto hoffen, das Produkt für den Einsatz in mehrstöckigen Gebäuden weiterzuentwickeln.

Al Awar behauptet, dass ihr Zement auf Magnesiumbasis „dem Äquivalent von Portlandzement entsprechen kann“, der Calciumcarbonat als Rohstoff verwendet und der am häufigsten verwendete Zement bei der Betonherstellung ist.

Der Magnesiumzement hat jedoch seine Grenzen. Als Produkt auf Salzbasis neige es dazu, die Stahlverstärkung zu korrodieren, obwohl eine Verstärkung mit anderen Materialien möglich sei.

Vorgefertigte Zementblöcke auf Solebasis, hergestellt von Al Awar, Teramoto und ihren akademischen Mitarbeitern.

Vorgefertigte Zementblöcke auf Solebasis, hergestellt von Al Awar, Teramoto und ihren akademischen Mitarbeitern. Anerkennung: Mit freundlicher Genehmigung des National Pavilion UAE La Biennale di Venezia, Fotografie von Sahil Abdul Latheef

Vorgefertigte Blöcke werden in einer Kohlendioxidkammer gehärtet, da der Zement einen höheren Prozentsatz an Kohlendioxid benötigt, um ausreichend zu härten, als in der Atmosphäre enthalten ist.

Vorgefertigte Blöcke werden in einer Kohlendioxidkammer gehärtet, da der Zement einen höheren Prozentsatz an Kohlendioxid benötigt, um ausreichend zu härten, als in der Atmosphäre enthalten ist. Anerkennung: Mit freundlicher Genehmigung des Nationalen Pavillons der Vereinigten Arabischen Emirate La Biennale di Venezia, Fotografie von Dina Al Khatib

Professor John Provis ist stellvertretender Leiter des Instituts für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der britischen Universität von Sheffield und nicht an dem Projekt beteiligt. Er sagt, der Zement auf Salzbasis sei „eine wirklich gute Idee“, und erklärt, dass weltweit nur ein Drittel des Zements in Stahlbeton verwendet wird.

„Diese Sole ist ein Schmerz zu entsorgen“, fügt er hinzu. „Sie nehmen eine lokale Verschwendung und machen coole Dinge damit. Ich denke, das ist eine wirklich schöne Synergie.“

Al Awar sagt, dass er und Teramoto von dem Wunsch motiviert sind, eine nachhaltigere und umweltfreundlichere Architektur zu konstruieren. „Angesichts der CO2-Emissionen in der Welt und der globalen Erwärmung und all dieser Alarme, die seit vielen Jahren klingeln, ist es unsere Pflicht – es ist unsere Verantwortung -, Maßnahmen zu ergreifen“, sagt er.

Zementproduktion ist oft energieintensiv und hat einen großen CO2-Fußabdruck. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur ist der Zementsektor der drittgrößte industrielle Energieverbraucher der Welt und verantwortlich für 7% der weltweiten Kohlendioxidemissionen. Laut Celik ist die Ermittlung des CO2-Fußabdrucks ihres Magnesiumzements Teil einer laufenden Lebenszyklusstudie, in der er mit gewöhnlichem Portlandzement und anderen Materialien verglichen wird.
Kenichi Teramoto und Wael Al Awar, Co-Kuratoren des Nationalen Pavillons der VAE auf der Biennale für Architektur in Venedig.

Kenichi Teramoto und Wael Al Awar, Co-Kuratoren des Nationalen Pavillons der VAE auf der Biennale für Architektur in Venedig. Anerkennung: Mit freundlicher Genehmigung des National Pavilion UAE

Im Mai 2021 werden Al Awar und Teramoto den Nationalen Pavillon der VAE auf der Architekturbiennale von Venedig kuratieren, wo der alternative Zement in ihrer Ausstellung „Wetland“ ausgestellt wird. Der Pavillon wird aus Zement auf Magnesiumbasis hergestellt, obwohl Celik sagt, dass der Zement nicht auf Salzlake basiert, da sie noch nicht bereit sind, die Produktion zu vergrößern.

„Die Forschung ist noch früh“, sagt Al Awar. „Es sollte den natürlichen Prozess von Experimenten und Versuch und Irrtum durchlaufen, um irgendwohin zu gelangen. Aber wir sind sehr optimistisch.“