Исследователи из Кембриджского университета придумали способ дешевого производства низкоуглеродистого бетона в промышленных масштабах, используя отработанный цемент и электродуговые печи сталелитейной промышленности.
Разработанный инженерами метод предполагает переработку старого цемента из снесенных зданий путем его нагревания и реактивации содержащихся в нем соединений.
Ключевым моментом инновации является то, как этот процесс осуществляется: с помощью существующих электропечей, используемых для переработки стали.
Цемент является ключевым ингредиентом бетона и ответственен примерно за 90 процентов значительных выбросов углекислого газа при производстве этого материала.
Подход кембриджских исследователей направлен на устранение основных источников этих выбросов: химической реакции, в ходе которой известняк превращается в новый цемент, и сжигания топлива для высокотемпературных печей, необходимых для этого процесса.
Академик Джулиан Оллвуд из Кембриджа заявил, что эта инновация представляет собой «прорыв для строительной отрасли» и что исследовательская группа считает, что она станет «первым в мире процессом производства цемента с нулевым уровнем выбросов».
«Мы знаем, что если в будущем печь будет работать на электричестве, которое не имеет выбросов, то наш процесс сможет производить цемент без каких-либо выбросов», - сказал Оллвуд.
Команда создала частную компанию для коммерциализации своего продукта, который они назвали «Кембриджский электрический цемент», и утверждает, что в течение десяти лет он сможет обеспечить около трети потребностей Великобритании в цементе.
Они успешно протестировали свой метод на предприятии по переработке стали. Но в конце этого месяца будет проведено полномасштабное промышленное испытание, в ходе которого за два часа будет произведено 60 тонн цемента, что позволит получить более убедительные данные о возможности его масштабирования.
Процесс производства относительно прост. После сноса здания его бетон измельчается до такой степени, что цемент можно отделить от заполнителей.
Этот использованный цемент доставляется в сталеплавильную печь и используется вместо извести в качестве «флюса» - очищающего вещества, применяемого в процессе переработки для удаления примесей из расплавленного металла. Это возможно благодаря тому, что цемент и известь имеют схожий состав на основе оксида кальция.
Флюс соединяется с примесями и образует шлак - побочный продукт, который поднимается на поверхность расплавленной стали и может быть легко отделен. В этот момент, если шлак на основе цемента удалить и быстро охладить, он превращается в высококачественный портландцемент.
По словам исследователей, этот переработанный цемент, как ожидается, будет таким же прочным, как и любой другой цемент в Великобритании, потому что он имеет тот же химический состав.
По их словам, он также имеет преимущество перед другими разрабатываемыми низкоуглеродными бетонными решениями, поскольку использует существующие процессы, оборудование и стандарты, без существенных дополнительных затрат для бетонной и сталелитейной промышленности.
Это означает, что независимо от того, будет ли цемент производиться совместно с переработкой стали или самостоятельно с использованием того же оборудования, его можно будет быстро масштабировать.
«Производство цемента с нулевым уровнем выбросов - это абсолютное чудо, но мы также должны сократить количество цемента и бетона, которые мы используем, - говорит Оллвуд. - Бетон дешев, прочен и может быть изготовлен практически везде, но мы используем его слишком много».
«Мы можем значительно сократить количество используемого бетона без какого-либо снижения безопасности, но для этого необходима политическая воля», - добавил он.
По данным Минстроя, сейчас в России возводится около 10 тысяч многоквартирных домов. Этот объем сдадут в ближайшие 2-3 года, затем начнется новое строительство. Из-за обилия жилых комплексов, оформленных в собственном стиле, возникает разрозненность цветовых решений, и общий вид города портится. Возникает проблема гармоничного встраивания дизайна зданий в общую картину. Сейчас не существует интеллектуальных систем для принятия решений по цветовому оформлению домов в России и в мире. При этом установление таких закономерностей позволило бы объединить внешний облик построек, создать единый, узнаваемый стиль каждого города и облегчить задачу архитекторам. Ученые ПНИПУ разработали способ, благодаря которому с помощью искусственного интеллекта можно выбрать цвета для фасадов будущих зданий. Это упростит и ускорит работу специалистов и поможет создать гармоничный образ города.
Проект вошел в тройку лидеров на конкурсе «Изобретатели Пермского края». Командой исследователей зарегистрировано три базы данных, в одной из которых хранятся коэффициенты информационной значимости 35 спектральных цветов, используемых в Эйдос-приложении «Интеллектуальный спектральный анализ изображений фасадов жилых многоквартирных домов». Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
У каждого здания есть колористический паспорт. Это обязательный документ, который подтверждает соответствие будущего цвета фасада действующим стандартам, дает право провести окраску при постройке и ремонте. Требования к колористическому паспорту направлены на сохранение архитектурного наследия, борьбу с незаконной реконструкцией и создание условий, благоприятных для жизни города. Этими правилами в совокупности с эстетической составляющей руководствуются архитекторы при выборе цвета зданий.
Чтобы упростить и ускорить процесс учета всех необходимых параметров, ученые ПНИПУ разработали автоматизированный способ выбора оттенков для фасадов. Это снизит объем работы архитекторов и специалистов смежных областей без потери качества. Изобретение относится к области анализа данных, в частности цифровых изображений. Программа выдает готовое цветовое решение для того или иного здания.
Исследование провели с помощью отечественной системы «Эйдос-Х++», которая обучается с помощью визуального ряда. Ученые ПНИПУ собрали изображения фасадов многоквартирных домов 15 российских городов-миллионников. В результате интеллектуального анализа данных определили, что в разных городах, которые формируются под влиянием локальных факторов (транспортная доступность стройматериалов, наличие производителей отделочных составляющих и др.), можно установить закономерности и определить характерные цвета. Собранные изображения отсортировали и получили цвета, подходящие для крупнейших российских городов.
– При желании информацию об объектах в выборке можно детализировать. Например, если добавить климатические сведения, то можно будет понять, какие цвета используются в северных или южных широтах. Если внести информацию о времени постройки объектов, то станет ясно, какие сочетания характерны для исторических периодов. Добавив сведения об архитекторах, можно будет понять, к каким цветам прибегают разные архитектурные школы и так далее, – рассказываетаспирант кафедры экономики и финансов ПНИПУ Ольга Иванова.
Созданное политехниками приложение включает базы данных коэффициентов информационной значимости спектральных цветов. С помощью них программа помогает архитектору выбрать наиболее характерные цвета по его запросу и определяет сочетающиеся оттенки, используя цветовой круг Иттена. Сочетания, которые программа признает наиболее характерными, включаются в палитру, доступную для выбора при формировании колористического паспорта здания.
– Поскольку при выявлении рекомендуемых цветовых спектров важно учитывать не только локальные городские условия, но и их привлекательность, мы предлагаем маркировать исследуемые изображения по степени их эмоциональной привлекательности для лиц, которые будут сталкиваться с объектами в повседневной жизни – приходя на работу или иным обстоятельствам. Для этого можно провести опрос и загрузить полученные данные в разработанную систему, – объясняетдоцент кафедры строительного инжиниринга и материаловедения ПНИПУ Ирина Алексеева.
Ученые Пермского Политеха разработали уникальный способ быстрого и качественного выбора цветов для новостроек, чтобы они гармонично вписывались в городское пространство. Исследование позволит упростить работу архитекторов и принесет экономическую выгоду работникам за счет ускорения и упрощения процессов. В дальнейшем благодаря разработке станет возможно организовать продажу готовых решений для того или иного объекта недвижимости. Сейчас политехники готовят заявку для получения патента на изобретение.
Челябинские учёные предложили использовать фекалии для производства кирпичей Оказывается, если правильно высушить сточные воды, то из них можно получить материал, который улучшает свойства строительных материалов.
По мнению экспертов, это экологически чистая технология, которая поможет улучшить состояние окружающей среды.
В 3 веке до нашей эры римляне внедрили мельницы в различные сферы своей экономики, включая сельское хозяйство, горнодобывающую промышленность и строительство. Сначала мельницы использовались для помола зерна, но позднее были совершены новые технологические прорывы, позволившие применять их для дробления руды в горнодобывающей промышленности, а также для обработки дерева и мрамора в строительстве. В результате мельницы стали ключевым элементом римской экономики, снижая зависимость от человеческого труда и значительно увеличивая производительность и эффективность в различных отраслях.
Пекарня в Помпеях
Использование в сельском хозяйстве
Производство муки в сельскохозяйственном секторе было крайне трудоемким. Но с появлением мельниц с ручным приводом жизнь римлян упростилась. Этот тип мельницы состоял из двух прямоугольных камней: нижнего и верхнего. Верхний камень был оснащен длинной ручкой и перемещался из стороны в сторону. С появлением роторных мельниц, приводимых в движение животными, в III веке до нашей эры в Италии процесс помола стал более эффективным. Такие мельницы, как помпейские, были приводимы в движение двумя ослами, запряженными в деревянную раму, и позволяли значительно увеличить производительность и качество муки.
Водяные мельницы, считающиеся значительным технологическим достижением, появились позже. Они использовали водяные лопасти для приведения в движение верхнего камня с гораздо большей силой, чем это могли сделать животные. Для их строительства требовалось решать различные инженерные задачи, включая обеспечение постоянного водоснабжения и передачу движения от водяного колеса к верхнему камню.
Водяная мельница в г. Хама, Сирия
Для оправдания затрат на строительство водяной мельницы требовалась большая концентрация людей в окрестностях. Крупные комплексы мельниц, такие как комплекс Барбегал на юге Франции, демонстрировали масштабное использование водяных мельниц в промышленности. Например, в комплексе Барбегал акведук подавал воду к шестнадцати перекидным колесам, обеспечивая производство муки в промышленных масштабах.
Модель комплекса в Барбегале, Франция
Использование в горнодобывающей промышленности
Штамповые мельницы, используемые в горнодобывающей промышленности, предназначались для дробления руды с глубоких месторождений на мелкие куски перед её последующей переработкой. Этот процесс был необходим для того, чтобы металлическую руду можно было переплавить, превратив её в металл. Штамповые мельницы также применялись для обработки металла после плавки, когда металл был раскален докрасна. Находки каменных наковален с отметинами от ударов отбойных молотков в рудниках Долаукоти и других рудниках Древнего Рима свидетельствуют о широком использовании штамповых мельниц для измельчения добытой руды.
Штамповая мельница
Эти мельницы включали в себя водяные колеса, кулачки и отбойные молотки. Их первые варианты появились в Греции примерно в 3 веке до нашей эры, а затем были внедрены в Италии в первом веке нашей эры. Ранее дробление руды выполнялось вручную, что требовало большого количества труда. Эти штамповые мельницы, подобно зерновым, значительно экономили рабочую силу и увеличивали скорость обработки руды. Они в основном применялись в горнодобывающей промышленности, но иногда использовались и для обработки зерна.
Поскольку для работы штамповых мельниц требовалась вода, акведуки часто строились рядом с месторождениями полезных ископаемых. Например, в рудниках Долаукоти в Уэльсе и в Рио-Тинто в Испании были построены длинные акведуки, чтобы обеспечить энергией несколько штамповочных заводов. Вода из этих акведуков также использовалась для методов добычи руды, таких как "шелушение" и "промывка грунта". Некоторые металлические руды, например, золото, требовали тщательного измельчения, чтобы извлечь мельчайшие частицы металла из окружающих горных пород и песков. Для этой цели римляне создали водяные мельницы, аналогичные использовавшимся в сельском хозяйстве, но с более прочными точильными камнями.
Римские разработки на руднике Долаукоти, Уэльс
Использование в строительстве
Лесопилка представляла собой сложную машину, состоявшую из возвратно-поступательной пилы, которая приводилась в движение водяным колесом. Эта машина была способна эффективно распиливать как дерево, так и камень, что позволяло экономить значительное количество усилий и рабочей силы. Водяное колесо соединялось со стержнем, на котором располагалась одна или несколько кривошипных пил.
Одна из самых ранних известных лесопилок была построена в Иераполисе в 250-300 годах нашей эры. Это была первая известная машина, использующая кривошипно-шатунный механизм. Рельеф на саркофаге Марка Аврелия Аммиана, который датируется 250-300 годами н.э. и находится в древнем городе Иераполисе, недалеко от современного Памуккале в Турции, наглядно показывает, как она функционировала.
Схема римской лесопилки с водяным приводом в Иераполисе, Турция
Лесопилки также широко применялись для резки мрамора. Римский поэт Авзоний, пишущий в эпической поэме о реке Мозель в Германии в конце 4 века нашей эры, описывает характерный звук водяной лесопилки, используемой для резки мрамора. Эти машины также использовались для обработки различных других типов камня. Лесопилки, датируемые 6 веком н.э., также были обнаружены в Герасе (на территории современной Иордании) и Эфесе (на территории современной Турции), что свидетельствует о их широком использовании в различных частях Римской империи для разнообразных целей.
Заключение
Изобретение механического привода для технологии помола и позднее водяных мельниц стало ключевым моментом в развитии римской экономики, приведя к существенному уменьшению зависимости от человеческого труда и значительному повышению производительности в различных секторах. Это значительно улучшило повседневную жизнь римлян. Водяные мельницы, включая мельницы Яникул в Риме, стали ключевым звеном в промышленном производстве муки и хлеба. Штамповые мельницы ускорили обработку руды на рудниках по всей империи, а лесопильные заводы позволили резать мрамор и другие камни с высокой точностью и скоростью.
Водяная мельница в г. Хама, Сирия
Развитие технологий измельчения прошло долгий путь от ручных устройств к вращающимся мельницам с приводом от животных в I веке до нашей эры, а затем к более сложным лесопильным заводам с водяным и кривошипным приводом в III веке нашей эры. Многие принципы, заложенные в этих ранних машинах, до сих пор используются в современных мельницах. Эти достижения стали яркими примерами творчества, выдающегося дизайна и производственных навыков римлян.
Больше интересных фактов об истории на нашем Дзене!
Мозаики были широко распространены как украшение как частных домов, так и общественных зданий по всей Римской империи с 1 века до н.э. до 5 века н.э. от Африки до Антиохии. Они не только служили украшением, но и представляли собой ценный источник информации о повседневной жизни: одежде, пище, инструментах, оружии, растениях и животных. Мозаики также часто отображали различные аспекты римской культуры и деятельности, включая гладиаторские бои, спорт, сельское хозяйство, охоту, а иногда даже изображали реалистичные портреты самих римлян.
Заяц, Римская мозаика
Техника исполнения
В период с 3-го века до н.э. по 6-й век н.э. мозаичные композиции создавались из множества маленьких квадратных кусочков - тессер, обычно диаметром от 0,5 до 1,5 см. Однако для передачи мелких деталей часто использовались еще более мелкие кусочки, размером всего 1 мм. Эти тессеры вырезались из различных материалов, включая мрамор, керамику, стекло, смальту (стеклянную пасту), камень и даже ракушки.
Смальта
Процесс создания мозаики начинался с подготовки основания, которое покрывалось свежим строительным раствором. Затем мозаичные тессеры размещались как можно ближе друг к другу с небольшими зазорами между ними. После чего промежутки заполнялись жидким строительным раствором. После этого всё было тщательно очищено и отполировано, чтобы создать гладкую и блестящую поверхность мозаики.
Происхождение и влияние
В течение различных периодов истории использование галечных полов было распространено как во времена Минойской цивилизации на Крите, так и в микенской цивилизации на материковой части Греции еще в бронзовую эпоху. На Ближнем Востоке подобная концепция с использованием узоров стала популярной к VIII веку до нашей эры. В Греции первые эксперименты с галечными полами с декоративными узорами относятся к V веку до нашей эры, примеры таких полов можно обнаружить в Коринфе и Олимпии. Эти полы часто были двухцветными, с яркими геометрическими узорами и простыми фигурами на темном фоне. По мере приближения к концу IV века до нашей эры, появились полы с цветными рисунками, в Пелле было найдено множество прекрасных образцов. Эти мозаики часто украшались полосами терракоты или свинца, которые служили для выделения контуров. В эллинистический период, в III веке до нашей эры, мозаика стала искусством, а узорчатые полы начали дополняться детальными панелями, созданными с использованием мозаичной техники, а не гальки.
Пелла, Греция
К концу II века до нашей эры использовались все более мелкие и точные мозаичные элементы, иногда размером всего 4 мм или меньше, и в композициях использовались разнообразные оттенки с использованием цветной затирки, чтобы соответствовать окружающим мозаикам. Этот тип мозаики использовал сложные цвета и переходы, чтобы создать эффект, напоминающий живопись. Один из величайших мастеров этого стиля - Сосус Пергамский (150-100 гг. до н.э.), чьи работы были широко копированы спустя века. Особенно выдающиеся образцы эллинистической эпохи были найдены в Александрии и на острове Делос в Кикладах.
Мозаика Сосуса Пергамского
Из-за сложности создания таких работ они часто были представлены в виде небольших мозаичных плиток размером 40 х 40 см, которые затем устанавливались на мраморные основания или подносы. Эти фрагменты часто использовались в качестве центральных элементов в более простых мозаичных композициях на тротуарах. Они были столь ценными, что их часто снимали и переносили для использования в других местах, передавая из поколения в поколение. Несколько эмблем могли соединяться в единую композицию, постепенно эти композиции становились более крупными и напоминали окружающие рисунки, а также начали называться панно.
Эволюция дизайна
В истории мозаики также как существует множество факторов, делающих строгую линейную эволюцию этого вида искусства затруднительной, таких как трудности с датировкой, различия в художественных стилях и региональные особенности. Однако можно выделить несколько ключевых моментов изменений и региональных отличий.
Напольная мозаика
В начальный период римляне в значительной степени следовали эллинистическому подходу к мозаике, подвергаясь сильному влиянию греческих художников и мотивов, таких как морские сюжеты и сцены из греческой мифологии. Многие римские мозаики, часто подписанные греческими именами, являются ярким примером сохранения греческого влияния в римском мире. Например, известной является мозаика "Битва при Иссе", копия оригинальной эллинистической картины, которая изображает Александра Македонского в битве при Иссе.
Мозаика "Битва при Иссе"
Римские мозаики часто копировали ранние цветные образцы, но со временем развили собственные стили. По всей империи были созданы производственные школы, каждая из которых культивировала свои особенные предпочтения. Например, в африканских провинциях были популярны крупные сцены охоты и эксперименты с перспективой, в то время как в Антиохии преобладали мозаики с импрессионистской растительностью и фигурами на переднем плане.
В Италии характерен черно-белый стиль мозаик, который сохранялся до III века н.э., преимущественно для изображения морских мотивов. Особенностью этого стиля являлись двумерные изображения и акцент на геометрические узоры. Однако уже в 115 году н.э. в банях в Остии был обнаружен самый ранний образец человеческой фигуры в мозаике, а во II веке н.э. стали распространены силуэтные фигуры. Со временем мозаики становились все более реалистичными в изображении человеческих фигур, а точные и детализированные портреты становились все более популярными.
Черно-белая римская мозаика
В восточной части империи, особенно в Антиохии, в IV веке н.э. стал распространен стиль мозаики, в котором использовались двумерные и повторяющиеся мотивы для создания эффекта "ковра". Этот стиль оказал значительное влияние на более поздние христианские церкви и еврейские синагоги.
Другие дизайны полов
Массивные узоры на полах также можно было создавать с помощью укладки крупных кусков материала. Один из таких методов, называемый Opus signinum, предполагал использование цветного строительного раствора (чаще всего красного цвета), в который вкладывались белые мозаичные камни, создавая широкие узоры или разбросанные случайным образом фрагменты. В Италии этот метод был особенно популярен в I веке до н.э. и продолжал использоваться и в I веке н.э., хотя чаще всего употреблялись только черные камни, часто образующие кресты с пятью красными камнями и одним центральным черным камнем.
Opus signinum
Вторым типом напольного покрытия был Opus sectile, где для укладки использовались большие каменные или мраморные плиты, вырезанные в определенные формы. Этот метод также имел греческие корни, но римляне начали применять его не только для полов, но и для отделки стен. Впервые Opus sectile был широко использован в общественных зданиях, но к IV веку н.э. стал распространен на частных виллах. В этот период также под влиянием египетской культуры в качестве материала стали использовать непрозрачное стекло.
Opus sectile
Другие виды использования мозаики
Мозаика не ограничивалась только полами. Своды, колонны и фонтаны часто украшались мозаикой, особенно в банях. Один из ранних примеров такого использования датируется серединой I века до н.э. в нимфеях "Виллы Цицерона" в Формии, где применялись кусочки мрамора, пемзы и ракушек. В других местах также использовались куски мрамора и стекла, чтобы создать эффект естественного грота. К I веку н.э. более детальные мозаичные панно также использовались для украшения нимфеев и фонтанов. В Помпеях и Геркулануме эта техника также применялась для покрытия ниш, стен и фронтонов, и часто эти мозаичные композиции имитировали оригинальные картины. Стены и своды более поздних императорских римских бань также были украшены мозаикой с использованием стекла, которое отражало солнечный свет, падающий на бассейны, и создавало эффект мерцания. Полы самих бассейнов, подобно полам мавзолеев, часто были выложены мозаикой, иногда даже с изображением портрета умершего. Это использование мозаики для украшения стен и сводов римлянами оказало влияние на декораторов интерьеров христианских церквей, начиная с IV века нашей эры.
Мозаика с изображением Нептуна и Амфитриты, Геркуланум
Больше интересных фактов об истории на нашем Дзене!
Архитекторы Михаэль Хансмайер и Бенджамин Дилленбургер создают в Швейцарских Альпах 30-метровую башню из бетона с помощью 3D-печати. Здание, получившее название Tor Alva, или Белая башня, станет самой высокой в мире 3D-печатной конструкцией.
Хансмайер и Дилленбургер разрабатывают Tor Alva, чтобы продемонстрировать потенциал 3D-печати с бетоном и то, как эта технология может помочь минимизировать количество материалов, используемых в строительстве.
«При высоте 30 метров Tor Alva станет самой высокой 3D-печатной конструкцией в мире», — говорят архитекторы.
«Цель состояла в том, чтобы продвинуться вперед в области 3D-печати бетона и изучить, как эта технология может сократить расход материалов, предлагая при этом новую свободу дизайна», — отметил Хансмайер.
Tor Alva расположится на вершине уже существующего здания, которое раньше использовалось в качестве кузницы. Первые восемь Y-образных колонн составят часть первого этажа.
Колонны напечатали на 3D-принтере с помощью процесса экструзии бетона, разработанного в ETH Zurich командой Digital Building Technologies.
По словам Хансмайера, это первый случай использования метода печати для структурных компонентов, поскольку ранее он применялся только для декоративных элементов.
«Одной из задач было создание тонкостенных и полых колонн, чтобы уменьшить расход материалов и сохранить прочность конструкции», — говорит Хансмайер.
«Наш 3D-печатный бетон имеет арматуру, интегрированную в него в процессе роботизированной печати», — добавляет архитектор. — Встроенная арматура в сочетании с системой постнатяжения придает колоннам необходимую прочность, что позволяет нам строить здания высотой до 30 метров».
Хансмайер объяснил, что 3D-печать материала устраняет необходимость в опалубке, которая обычно требуется при строительстве из бетона, и обеспечивает точное нанесение материала, так что он используется только там, где это необходимо, сводя к минимуму отходы.
Куполообразное пространство для выступлений на вершине конструкции
32 Y-образные колонны, из которых будет состоять башня, печатаются с геометрическими текстурированными поверхностями.
Они будут соединены без клея, с помощью съемных винтов и тросов для натяжения, чтобы в будущем конструкцию можно было легко разобрать и перестроить в другом месте.
Уже в этом году в Подмосковье откроются первый заводы по энергоутилизации отходов «РТ-Инвест» — всего четыре предприятия общей мощностью 2,8 млн тонн не подлежащих переработке «хвостов» в год. Работа заводов замкнет цепочку комплексного обращения с отходами, которое строится на балансе материальной и энергетической утилизации. Посмотрим, что уже готово на стройплощадке предприятия под Наро-Фоминском.
На будущем заводе энергоутилизации «РТ-Инвест» в Могутово рабочие завершили монтаж трубопроводов и элементов котла №2. Благодаря этому появилась возможность начать гидравлические испытания. Они позволяют проверить конструкции на прочность и плотность — обычно испытывают трубопроводы, теплообменники, насосы и другое оборудование, работающее под большим давлением.
Также рабочие монтировали и установили фильтры газоочистки всех трех котлов. В трубу будут попадать газы после прохождения трех степеней очистки — в котле (при температуре 1260 градусов уничтожатся вредные вещества), в реакторе (гашеная известь и активированный уголь нейтрализуют кислоты и тяжелые металлы), в рукавных фильтрах (очистка воздуха от золы и пыли). Предприятие под Наро-Фоминском сможет утилизировать 700 000 тонн «хвостов» в год.
Гарантийный срок работы фильтров составляет 5 лет. Датчики системы экомониторинга, установленные на трубе, будут передавать данные на сайт в режиме реального времени. Проверить показатели сможет каждый желающий.
Пока дым проходит через котел, он нагревает пар в замкнутой системе, они не смешиваются. Пар в свою очередь вращает турбину, которая и вырабатывает электричество, которое направляется в общественную электросеть. Каждый завод может обеспечить энергией город с населением 250 тыс. человек.
Главный щит управления — «мозговой центр» любого завода энергоутилизации отходов. Именно здесь отслеживаются все процессы, происходящие на предприятии. На подмосковных заводах энергоутилизации «РТ-Инвест» щит управления располагается возле бункера отходов. Через стекло операторы кранов смогут управлять перемещением «хвостов» из бункерного отделения в котельное.
За прошлый год в Могутово удалось закрыть тепловой контур, благоустроить территорию, смонтировать оборудование котлов. Завершающим штрихом стали пусконаладочные работы — они проводились на котлах и токопроводах.
Завод в Могутово — один из четырех подмосковных предприятий «РТ-Инвест». Благодаря их работе отходы, которые прошли сортировку на комплексах и не подлежат переработке, не попадут на полигоны. Это важный процесс: 1 тонна отходов, преобразованная в энергию, предотвратит эквивалент 1 010 кг выбросов СО2.
Площадь арктических территорий России составляет 28%. Из-за их удаленного расположения от промышленных центров завозить туда стройматериалы дорого. Поэтому сейчас вновь возник интерес к сооружениям из снега и льда. Доступность материалов, надежность и легкость создания разных форм – главные плюсы этого вида строительства. Такие сооружения могут использоваться до 10 месяцев, а затем они самостоятельно тают и не оставляют мусора. В других областях страны подобное строительство тоже приносит пользу – временные фигуры из снега и льда привлекают множество посетителей, что стимулирует развитие туризма. Ученые ПНИПУ придумали и протестировали новый способ строительства, который позволяет делать снежные сооружения быстрее и прочнее.
изменение формы снежного столба с течением времени
Исследование опубликовано в журнале «Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика» №3 за 2023 год.
Сейчас применяют два основных метода строительства из снега. Для первого используют снежные блоки, как для возведения иглу. Для второго сначала создают опалубку, затем заполняют ее снегом, а после оставляют на длительное время для уплотнения снега в блок.
Для строительства прочных снежных стен новым способом ученые ПНИПУ применили собственную установку прессования снега. Она содержит корпус, образованный верхней и боковыми стенками. Две параллельные из боковых стенок двигаются навстречу друг другу с помощью винтовых шпилек, закрепленных в них. В фанерные стенки под металлический лист уложен греющий электрический кабель.
Исследования должны были ответить на несколько вопросов. В первую очередь ученых ПНИПУ интересовало, можно ли строить из снега «Пизанские башни». Это дало понять, как снежные конструкции ведут себя под наклоном. Впоследствии такие знания могут пригодиться при строительстве отдельных элементов из снега – наклонных стен, крыш, арок и т.д. Второй вопрос – как долго должно происходить прессование с подогревом, чтобы получить оптимальную плотность и прочность снегоблоков.
Политехники изготовили блок высотой 2,93 метра с наклоном на 10 см. В течение сорока дней отслеживали увеличение этого наклона. Максимальное отклонение достигло 1,5 метров, что в два раза больше основания. На сороковой день столб упал. Причиной тому стала оттепель – температура поднялась до +2°С.
Затем для отработки технологии прессования ученые ПНИПУ сформировали горизонтальный снегоблок с датчиками температуры внутри, которые подключены к регистратору. Температура датчиков постоянно фиксировалась с экрана на фото или видео. Через неделю провели измерения плотности и прочности на сжатие изготовленного снегоблока. Испытания проводились на образцах в форме кубиков с ребром 100 мм. Перед испытанием на прочность каждый образец взвешивался для определения плотности. Затем ученые ПНИПУ определили их прочность. Каждый образец помещался между листами пеноплекса и сжимался. Средняя прочность на сжатие 28 образцов составила 7,4 МПа.
– Мы выяснили, что с помощью устройства для уплотнения снега можно возводить сооружения высотой до 3 м. Они могут иметь наклон, но со временем он будет увеличиваться. Оптимальное время нагрева и прессования горизонтальных блоков – не более 40 минут, время прессования вертикальных блоков – 20 минут. Прочность на сжатие снегоблоков можно сравнить с прочностью ячеистого автоклавного газобетона. Однако при оттепелях она снижается практически до нуля, –объясняет кандидат технических наук, доцент кафедры общей физики Олег Зверев.
Исследования ученых ПНИПУ подтверждают, что в условиях низких температур новым способом можно быстро возводить конструкции и постройки из снега. Разработанный способ может применяться в холодных регионах России для строительства временных сооружений, например гаражей на зимний период. В Заполярье такое сооружение простоит 10 месяцев. В других местах способ может использоваться для создания декоративных конструкций и арт-объектов. Сейчас ученые построили иглу для определения теплофизических свойств снегоблоков.