Мордовские учёные запатентовали экологичный строительный материал для атомных станций

Учёные Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва запатентовали экологичный и импортозамещающий строительный материал – пористую стеклокерамику. Новая технология превосходит аналоги по прочности, теплопроводности, химической и биологической стойкости, отсутствию эмиссии вредных веществ. Благодаря этим свойствам пористая стеклокерамика может использоваться при утеплении атомных станций, строительстве в зонах вечной мерзлоты и создании конструкций газодобывающей и нефтедобывающей промышленности.

Как решается проблема импортозамещения?

Сейчас более 95% пеностекла завозится из-за рубежа, от транснациональной корпорации из США и Европы – PittsburgCorning. Разработка к.т.н., доцента кафедры строительных материалов и технологий МГУ им. Н.П. Огарёва Александра Родина, аспиранта кафедры строительных материалов и технологий Анатолия Ермакова и других молодых ученых – пористая стеклокерамика, позволит импортозаместить пеностекло за счёт конкурентности по свойствам, стоимости и экологичности.

В Республике Мордовия большая сырьевая база цеолитсодержащих месторождений для производства пористой стеклокерамики. Если отработать технологию – масштабировать производство можно будет по всей стране. Не нужно будет возить этот материал из-за границы и дальних регионов. Для республики – это новые высокооплачиваемые рабочие места и социальные программы.

Как создаётся экологичный материал?

«Технология проста и уникальна: сухой помол, порода, не требующая никаких газообразующих добавок, и кальцинированная сода. Данный состав значительно облегчает процесс производства  –  получается одностадийная технология, в то время как для пеностекла сначала варится стекло, затем оно остывает, размалывается с газообразующими добавками и нагревается повторно» , – комментирует к.т.н., доцент кафедры строительных материалов и технологий МГУ им. Н.П. Огарёва Александр Родин.

Подобные материалы производятся уже сейчас. Преимущество разработки мордовских учёных – экологичность. Вместо щелочи, которая испаряется при нагревании и может, в связи с этим, вызывать химический ожог слизистых оболочек и кожи, стать причиной пожара и быстрого износа оборудования, в новой разработке используется сода – менее агрессивное вещество. Процесс вспенивания порошка происходит за счет минералов цеолита, содержащихся в породе. 

Кремнистые породы могут иметь разный химический и минералогический состав. Повышенное содержание кальцита в породе делает структуру стеклокерамики неравномерной.  На данный момент учёные работают над улучшением свойств и структуры материала – изучают влияние вида и количества хлорида на свойства стеклокерамики.

Было доказано, что введение небольшого количества хлоридов в состав шихты, позволяет получить образцы стеклокерамики с равномерной мелкопористой структурой в виде блоков.

«Мы говорим об импортозамещении пеностекла – его значительный объем сейчас завозится из-за рубежа. В идеале нужна замена на новый материал – пористую стеклокерамику. Разработка наших молодых учёных – это стимул для строительной промышленности, поскольку материал позволит увеличить темпы строительства, и для экономики в целом. По уровню готовности технологии разработка сейчас находится на стадии TRL5 – создания производственной технологии. Основным партнером является «Комбинат теплоизоляционных изделий» в Саранске. Планируется, что этот производитель станет первым выпускать новый экологичный материал» , – отметил ректор МГУ им. Н.П. Огарёва Дмитрий Глушко.

Пористая стеклокерамика разрабатывается в рамках гранта Российского научного фонда Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными «Разработка и внедрение энергоэффективных экологически чистых строительных материалов с высокой максимальной температурой эксплуатации, термической и химической стойкостью, полученных на основе кремнистых и карбонатных пород и добавок отечественного производства за один нагрев исходного сырья», а также в рамках стратегического проекта «Материалы нового поколения и энергосбережение» и мероприятия «Создание новых функциональных материалов с уникальными эксплуатационными свойствами для промышленного сектора экономики, медицины и строительной отрасли» по программе Минобрнауки «Приоритет 2030».