CCC – Hiilidioksidia sitovan asetaattiaktivoidun betonin mahdollistavat fysikaaliset mekanismit

CCC

Sementti on maailman eniten tuotettu materiaali, ja sillä on iso hiilijalanjälki joka vastaa noin 5–8% kaikista ihmiskunnan hiilipäästöistä.

Projektin tiedot

Projektin kesto

-

Rahoittaja

Suomen Akatemia - Akatemiahanke

Rahoituksen määrä

885 055 EUR

Projektin koordinaattori

Oulun yliopisto

Yksikkö ja tiedekunta

Kuitu- ja partikkelitekniikka
Teknillinen tiedekunta

Yhteystiedot

Yhteyshenkilö

Tutkijat

Projektin kuvaus

Tarve

Sementti on maailman eniten tuotettu materiaali, ja sillä on iso hiilijalanjälki joka vastaa noin 5–8 % kaikista ihmiskunnan hiilipäästöistä.

Haasteet

Hydratoituihin magnesium karbonaateihin (HMC) perustuvat sementit ovat teoriassa hiilinegatiivisia, joten ne voisivat mahdollistaa laajamittaisen hiilidioksidin talteenoton. Niiden käyttöä on hidastanut huono pitkäaikaiskestävyys, jota kuitenkin voitaisiin huomattavasti parantaa erilaisten ligandien, esimerkiksi asetaatin, käytöllä. Niiden toiminnasta ei kuitenkaan ole vielä tarpeeksi tietoa.

Ratkaisu

CCC-projektissa selvitetään asetaattiligandin fysikaaliset toimintamekanismit HMC-sementtien mahdollistajina. Käytetyt menetelmät sisältävät laboratiokarakterisointeja, kuten NMR- ja hiukkaskiihdytinmittauksia, joita tukemaan tehdään tietokonemallinnuksia mahdollistaen nanomittakaavan toimintaperiaatteiden selvittämisen. Työ tehdään Oulun yliopistossa Kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksikössä. Tulokset edistävät huomattavasti hiilidioksidia sitovan betonin kehittämistä kohti kaupallista sovellusta.

Läheiset projektit

Tutkimusryhmät

Magnesiapohjaiset materiaalit ja systeemit

Yhteistyökumppanit

Prof. John Provis’ research group at the University of Sheffield. The group has wide expertise in cementitious materials, including themodynamical modelling and glass dissolution.

Prof. Hegoi Manzano Assistant Professor at the Department of Condensed Matter Physics from the UPV/EHU. PhD in Chemistry in 2009 (UPV/EHU), and 2 year postdoct (MIT). His research focuses on seeking relationships between the molecular scale structure and the macroscopic properties in a wide range of materials using molecular scale simulations.

Prof. Wei Cao has been dedicated in materials physics at the University of Oulu. By using various synchrotron radiation-based techniques and DFT computations, physical mechanisms enabling functionalities of engineering and functional materials are elucidated down at quantum mechanical levels.

The NMR Research Unit, lead by Prof. Ville-Veikko Telkki. The focus of the experimental subgroup of the NMR Research Unit is developing and applying NMR to create new tools for characterizing materials.

The project is planned to benefit from synchrotron radiation spectroscopy/microscopy infrastructure at MAX-IV facilities in Lund, Sweden. This research will be done in collaboration with Marko Huttula (NANOMO), and the work is facilitated by a University of Oulu-funded Beamline Scientist at the MAX IV Laboratory. The core research of NANOMO is on studying the electronic structure and dynamics of atoms, molecules and clusters (small nanometer sized aggregates of matter). The group has done pioneering research especially in the rapidly developing field of synchrotron radiation physics.