29 ноември 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Бетонът, основен градивен елемент и едно от най-разрушителните творения на цивилизацията

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 21 май 2021 в 00:06 84570

Или повече за скритите ефекти от циментовата индустрия

Здрав, устойчив на времето, достъпен и сравнително евтин, бетонът остава най-използваният строителен материал в света. Наред с безспорните качества обаче, под сянката на бетона се крият и много проблеми. Индустрията допринася за промяната в климата като производството на всеки тон цимент изхвърля почти толкова СО2 в атмосферата. Праховите частици и замърсяването пък носят редица здравни рискове. Бетонирането на света около нас е свързано с редица културни, психологически и социални последствия. Не на последно място – бетонът е предпочитано място за прикриване на държавна корупция и престъпна дейност в огромни размери и с глобални последствия за човека и природата. 

Безспорно, бетонът е едно от големите открития на нашата цивилизация. Сходни на съвременния цимент материали се използват от древността, а архитектурните постижения на Древен Рим като Колизеумът или куполът на Пантеона нямаше да са възможни без бетон. Нито повечето пътища, мостове, язовири и тръбопроводи, върху които стъпва животът, който познаваме. От модерните изчистени архитектурни форми на Франк Лойд Райт, до панелните блокове в ж.к. Люлин – бетонът е навсякъде, и без него не може. След питейната вода, днес бетонът е вторият най-широко използван материал в света. 

В миналото се е използвала вулканична пепел, глина и смеси от варовикови скали, които се изпичали в примитивни пещи. Съвременните циментови заводи правят нещо подобно, но при температури около 1450°C, както и с много по-точни методи за контролиране на химическия състав, качеството и свойствата на произвеждания тип цимент. В зависимост от състава им, в процеса могат да се добавят рециклирани строителни отпадъци, шлака от преработката на желязо, специални подобрители, каолин, гипс или други субстанции. По груба формула, бетон се получава като две части от готовия цимент се смесят с една част вода и три части пясък. 

“Къщата над водопада”, построена през 1939 година от камък и бетон, по проект на американския архитект Франк Лойд Райт.

С дългата си и сложна логистична верига циментовата индустрия оказва и огромно икономическо въздействие върху целия свят. Допринася с 5,4% към глобалния брутен вътрешен продукт и със 7,7% в световната заетост. Въпреки безспорните си качества обаче, бетонът е и глобален проблем – заради огромните си количества. През 2014 г. производството на цимент в света достига пик от 4,2 млрд. тона, докато в годините до 2019-та годишното производство се движи около 4,1 млрд. тона. Поради ограниченията от пандемията през 2020 г. има лек спад в глобалното търсене на цимент, но спадът вече се компенсира, а тенденцията е до 2030 г. търсенето да расте. 

За да си представим как точно изглеждат 4,1 млрд. тона (гигатона) цимент, нека кажем, че бетонът, който може да се забърка с толкова цимент е достатъчен да покрие цялата територия на България с гъст, 10 сантиметров бетонов слой. За целта обаче ще е необходим почти целият пясък от всички български плажове, както и три пълни обема на язовир Искър. И това е количеството бетон, което се излива по света само за около година.

Според изследване, публикувано в Nature през 2018 година бетонът консумира 9% от водата за индустриални нужди в света, което е около 1,7% от световната консумация на сладка вода. До 2050-та година се очаква 75% от глобалното потребление на вода в този сектор да се случва в региони с недостиг на водни ресурси. Това е предпоставка за поскъпване на водата за напояване и питейни нужди, следователно поскъпване на земеделската продукция в тези райони, което от своя страна може да доведе до социални конфликти, политическа нестабилност и до сериозни социални и икономически ефекти върху останалата част от света. 

Едно от най-съществените последствия от бетоновата зависимост на съвременния свят обаче, е въздействието на индустрията върху глобалния климат.

Производството на вар и цимент е сред най-големите замърсители с въглероден диоксид

и съответно – една от основните причини за промяната в климата. 

Енергията и горивата, необходими в процеса за производството на онези 4,1 гигатона цимент, допринасят с около 4% към глобалните въглеродни емисии. Още толкова СО2 обаче се генерира в химическата реакция при изпичането, където отделните съставки се свързват в циментов клинкер – основната съставка на цимента, която излиза от пещите във вид на гранули. Те се стриват на фин прах, смесват се с гипс и други добавки и така се получава готовият цимент. Отпаден продукт от химическата реакция при изпичане на циментовия клинкер е огромно количество СО2. С него общото емитиране на СО2 от производството на цимент в горивни и негоривни процеси нараства на около 8% от световните емисии на година. 

На практика  за всеки произведен тон цимент се генерират около 900 кг СО2, а така на 4,1 гигатона цимент се падат около 3,7 гигатона СО2. За сравнение, общите емисии от изгаряне на фосилни горива в Китай за 2018 г. са 9,5 гигатона, на САЩ 4,9 гигатона СО2, а на целия Европейски съюз – 3,1 гигатона.

Ако циментовата индустрия беше държава, тя щеше да е трета в света по замърсяване с СО2.

Най-много бетон се лее в Китай. През 2019 г. на Китай принадлежат 55% от глобалното производство на цимент. Развитието на страната в тази посока обаче е смайващо. През 80-те години там се произвеждат едва 80 мегатона цимент. През 90-те години са вече 210, а през 2000 г. стигат 595 мегатона. Само десетилетие по-късно количествата вече не се измерват в мега, а в гигатонове, т.е. не в милиони, а в милиарди тонове. През 2010 г. вече са произведени 1,8 гигатона цимент, а следващата година – 2 гигатона. От този момент нататък на всеки две или три години Китай успява да произведе повече цимент, отколкото САЩ са произвели за целия ХХ век. Например 5,5 гигатона в периода 2009 – 2011 г. срещу произведените от САЩ през целия отминал век 4,56 гигатона.

Както при строителството обаче, така и в икономическото развитие, ползите от бетона са в началото, но не и през целия процес. Здравите бетонови основи осигуряват устойчивост. Ако на всеки следващ етаж обаче продължава да се излива толкова бетон, колкото в основите – горните етажи ще заприличат на бункер, а не на място за живот. Тежестта няма да позволи поемане на повече етажи и сградата ще се окаже ниска, тъмна, непрактична, а в по-крайни случаи – нестабилна и опасна. 

Китай се намира в период на свръхпроизводство на цимент и прекомерното бетониране вече започва да носи негативи. Използвани, далеч под капацитета си, или напълно изоставени стадиони, търговски центрове и цели “призрачни градове” там вече са сериозен проблем. Огромни са свързаните с това последствия за икономиката и обществото, загубите от безогледното урбанизиране на земеделски територии и ефектите върху дивата природа и местообитанията. В момента е в ход поетапно затваряне на циментовите заводи, построени преди 90-те години, тъй като те са по-енергоемки и неефективни, а производството там е далеч по-мръсно. Затварянето им ще намали производството на клинкер с около 7,5% в Китай.

Решението е част от новата посока за развитие на страната, формулирана от президента Си Дзинпин на 19-тия национален конгрес на Китайската комунистическа партия през 2017 г. като “изграждане на екологична цивилизация”. Целта на Китай за 2050 г. е зелено звучащото “Красив Китай”, а във фокуса на последните петгодишни планове са все по-застъпени теми като намаляване на парниковите емисии, кръгова и нисковъглеродна икономика, екологично строителство и зелена урбанизация. Петилетката 2021 2025 изрично залага на прогрес в развитието на екологична цивилизация

Въпреки заявеното желание за “позеленяване” вътре, Китай обаче няма нищо против да лее бетон извън границите си. Прави го като част от инициативата Един пояс, един път (Belt and Road Initiative), където в серия от заеми и обвързващи споразумения с редица страни, най-вече от Африка, но също от Азия и Европа – Китай строи инфраструктура, пристанища и пътища за милиарди долари. Изливащи се, разбира се, най-вече в бетон. За да го осигури Китай продължава да строи още циментови заводи в страните от инициативата, докато гледа към екологично бъдеще за себе си. Процес, който трябва да се признае, Европа и САЩ извършиха още преди десетилетия с прехвърляне на мръсните си производства – основно в Китай.

Наред с екологичните щети, бетонът се оказва отлично място за прикриване на корупция, престъпност и пране на пари

Място, добре познато на престъпни организации и корумпирани политици от цял свят. С бетон се строи изключително бързо, а инфраструктурните проекти са видими за избирателите, за разлика от области като образование и здравеопазване например. Реалната цена на един обект може драстично да се различава от платената по договор. Реално вложените материали в строителството пък могат съществено да се различават от тези в проектното задание, но въпреки това дефектният и дори опасен обект да изглежда съвсем нормално, поне в първите години от експлоатацията си. Разликата между платеното и спестеното, естествено, се разпределя под масата. В офшорни сметки, в имоти зад граница, в ценни метали – далеч от очите на данъкоплатците. 

Наред с това, публичният дебат относно целесъобразността на даден проект, може да е нещо изключително субективно. През по-голямата част от миналия век бетонът се смяташе за носител на прогрес, удобства, сигурна и устойчива среда за посрещане на бъдещето. Днес да се спори срещу тези аргументи е все още трудно. Така световната история от края на ХХ и началото на ХХI век постепенно се насища със случаи на грандиозни строителни недомислици, резултат единствено от желанието да се отклонят средства. Не само публични, но и от добросъвестни инвеститори, от пенсионни фондове и т.н. 

Интересен е случаят с бразилския политик Пауло Малуф, разказан в специална статия на The Guardian, посветена на бетона и неговите разрушителни аспекти. Малуф е губернатор и кмет на Сао Пауло, както и участник във властта в продължение на четири десетилетия. Горе-долу толкова време се строи и Minhocão – повдигната магистрала, която минава през града. 

Пътят Minhocão (в превод: червеят). Сао Пауло, Бразилия

Твърденията са, че за период от четири години Малуф е отклонил 1 млрд. долара от проекта към тайни сметки на Британските Вирджински острови. Издирван е от Интерпол, но в продължение на десетилетия успява да избегне правосъдие. Благодарение на популистката си реторика успява да запази популярността си и продължава да бъде избиран на политически длъжности в страната си. Цинизмът в обществото, според автора на статията, достига такива нива, че хората го предпочитат, защото “Той краде, но завършва нещата докрай .” 

В крайна сметка през 2017 г. Малуф е осъден и вкаран в затвора, а Бразилия продължава да е арена на нови корупционни скандали в строителството. Като операция Car Wash, прераснал в един от най-големите корупционни скандали в световната история. Наред с всичко останало около скандала, разходите за мегаломански проекти покрай Световното по футбол от 2014 г. и Олимпиадата през 2016 г. окончателно дават да се разбере, че първоначалната идея за провеждане на такива събития в една страна отдавна е мутирала до нещо неузнаваемо. Изначално, домакинството на подобни състезания е възможност за страната да развие инфраструктура, която впоследствие да послужи за развитие на спорта, на културата и на цялата икономиката. В действителност обаче, след подобни мероприятия остават пусти стадиони, празни сгради и огромен потенциал, застинал завинаги в безполезни бетонови колоси. 

Въпреки скандалите, бетонът по света продължава да се лее. Често с философията: “Не е важно какво се прави, важно е да се прави докрай”. А ефектите от тези странични “свойства” на бетона могат да се категоризират като екологични престъпления, нерядко с необратими последствия върху живота на хората, върху културата и природата. 

С други думи, по отношение на зависимостта ни към бетона са необходими цялостни решения. На глобално, национално и местно ниво. Технологичните решения вече правят производството на цимент и на негови алтернативи по-евтино и ефективно. Рециклирането на строителни отпадъци и обратното им влагане в строителството е възможно и в сектора то трябва да се насърчава. Наред с това, изследвания потвърждават, че излетият вече бетон има известно свойство да поглъща СО2 от атмосферата. С течение на годините в естественият процес на карбонизация от бетона се поглъщат обратно към 43% от произведения при реакцията в пещите СО2. Добра новина за сектора, но това не е достатъчно.

Необходим е по-сериозен контрол и по-пълно разбиране за целия набор от ефекти. Ефектите на бетона по отношение на климата, земеделието, дивата природа, но също върху нашата култура, обществени процеси, качество на живот и здраве. Необходим е много по-внимателен анализ и съблюдаване при разходването на средства от Европейските фондове и бюджета, тъй като тези средства са най-често жертва на корупцията и организираната престъпност и на практика плащат за някои от най-големите екологични престъпления у нас и по света. Нека само споменем десетките стадиони, построени в България през последните години – често в села, без жители. Или хотели в планината и по бреговете ни, които остават незаети и превръщат атрактивните ни дестинации в урбанизирани зони за евтин туризъм, докато едно минимално, екологично застрояване, съобразено с природния контекст би могло да гарантира по-висококачествен туристически продукт, с повече приходи, по-ниски разходи, с по-щастливи клиенти и местна общност.

Вниманието трябва да е обострено и когато става дума за държавни инвестиции “на зелено”: в паркове, зелени градски пространства, в туристическа инфраструктура или в облагородяване на природни местности. Много често бетонът няма никакво място в природата, но пък с бетонови пейки, циментови площадки и стълби, мостчета на сухо и други малки бетонови “чудеса”, могат да се нанесат щети върху природата, чието премахване струва скъпо. Бетонът скрива добре смазаните корупционни практики, затова там трябва да се гледа под лупа. За съжаление, отговорните кадри, носени все още от циментовата мода, предпочитат директно изграждане на нещо ново и голямо, вместо влагането на екологични материали или просто доброто, старо и далеч по-ефективно почистване, поправяне или пребоядисване. Да разберем бетона в неговия пълен спектър от ползи и вреди, е може би добро начало в тази посока.

В публикацията са използвани материали от:

  • Schlorke, Sabine and Li Tu, Marek Stec, Juan Villar Mallagray, Hassan Kaleem. The Impact of COVID-19 on the Cement Industry. International Finance Corporation (IFC), August 2020.
  • Levi, Peter and Tiffany Vass, Hana Mandová, Alexandre Gouy, Andreas Schröder. Cement. More efforts needed. International Energy Agency, IAE, June 2020.
  • Miller, S.A., Horvath, A. & Monteiro, P.J.M. Impacts of booming concrete production on water resources worldwide. Nature Sustainability, 1, 69–76, 2018.
  • Olivier, Jos and Greet Janssens-Maenhout, Marilena Muntean, Jeroen Peters. Trends in global CO2 emissions: 2016 Report. Netherlands Environmental Assessment Agency, The Hague, 2016
  • Olivier, Jos and Jeroen Peters. Trends in global CO2 emissions and total greenhouse gas emissions: 2020 Report. Netherlands Environmental Assessment Agency, The Hague, December 2020.
  • Mahasenan, Natesan and Steve Smith, Kenneth Humphreys. The Cement Industry and Global Climate Change: Current and Potential Future Cement Industry CO2 Emissions. Proceedings of the 6th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies 1 – 4 October 2002, Kyoto, Japan, Volume II, p.995-1000: 2003.
  • Smil, Vaclav. Making the Modern World: Materials and Dematerialization. John Wiley & Sons, 248 pages, 2013.
  • Shih-Yang Kao. Ghost Cities of China: The Story of Cities without People in the World’s Most Populated Country. East Asian Science, Technology and Society: An International Journal, 13:3, 471-473, 2019. 
  • FLSmidth. Cement in China steering towards sustainability. Interview with Changming Gao, Senior Consultant with the Chinese Cement Association. FLSmidth, Denmark, 2021.
  • Hanson, Arthur. Ecological Civilization in the People’s Republic of China: Values, Action, and Future Needs. ADB East Asia Working Paper Series, no.21, Asian Development Bank, December 2019.
  • Cong, Wang and Cao Siqi, Chen Qingqing. China sets ‘pragmatic’ targets through 2035. Global Times Published, 29.10.2020.
  • McNeice, Angus. China to build 100 cement plants in Belt and Road region. China Daily, 13.12.2017.
  • Watts, Jonathan. Concrete: the most destructive material on Earth. The Guardian, 25.02.2019.
  • Watts, Jonathan. Operation Car Wash: Is this the biggest corruption scandal in history? The Guardian, 01.06.2017.
  • Xi, Fengming, Steven Davis, Philippe Ciais et al. Substantial global carbon uptake by cement carbonation. Nature Geoscience, 9, 880–883, 2016. 

Източник: Бетонът, основен градивен елемент и едно от най-разрушителните творения на цивилизацията, Климатека

Авторът Христо Панчев е доктор по информационни науки и семиотика на рекламата, магистър по публична комуникация на Софийския университет. Научните му интереси са в областта на социалния маркетинг, психологическите аспекти и ролята на човешкото поведение в антропогенната промяна в климата.   


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Науки за Земята
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.