Société : Du Chanvre pour la création de systèmes d'eau durables

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La fibre de chanvre peut aider à créer un matériau durable et très résistant qui pourrait être une solution optimale pour rénover nos systèmes d'eau avec une double opération verte : éviter les pertes d'eau inutiles et le faire avec un matériau innovant et recyclé. Le moment est délicat : la sécheresse se fait sentir du nord au sud et l'impératif doit d'abord être de réparer nos végétaux et nos réseaux d'eau. Le problème, en fait, n'est pas qu'il n'y a pas d'eau en Italie, mais qu'elle est très mal utilisée et gérée . Erasmo D'Angelis, l'un des plus grands experts de l'eau et des questions environnementales connexes, qui a récemment publié le livre «Acque d'Italia», a récemment souligné à l' Agi les chiffres qui font peur à les lire.

Sur les 600 000 km du réseau d'eau italien, on perd 42 % d'eau dans la rue : « Un scandale, le pourcentage le plus élevé qui ait jamais existé ». Et pas seulement : nous avons d'excellents épurateurs d'où sortent chaque année plus ou moins 9 milliards de mètres cubes d'eau, même de grande qualité, traitée, purifiée, et nous la rejetons à la mer , parce que « nous sommes le seul pays européen qui ne réutilise pas la purification de l'eau ".

C'est pourquoi la nouveauté qui vient d'une étude italienne réalisée par des chercheurs de l'Université Parthénope de Naples qui a évalué les performances technologiques des mortiers géopolymères pour rénover nos systèmes d'eau, peut devenir une opportunité de rénover nos systèmes d'eau avec des matériaux durables et de récupération. Pour ce faire, des prototypes de conduites hydrauliques en mortier géopolymère ont été conçus et réalisés , pour ensuite mener une analyse mécanique et de performance qui a comparé les caractéristiques des prototypes de géopolymères non renforcés et ceux renforcés de fibre de chanvre.

Il s'agit de 4 mélanges de mortiers géopolymères non fibrés ( géopolymère de cendres volantes , géopolymère de laitier de haut fourneau , géopolymère de cendres volantes et de laitier de haut fourneau , géopolymère à base de cendres volantes et de métakaolin ) et des mêmes 4 mélanges de mortiers géopolymères renforcés de fibres de chanvre . Chanvre et matériaux recyclés au lieu de ciment pour les systèmes d'eau Les chercheurs commencent par souligner que : « Bien que le ciment soit un produit à faible coût, sa production est responsable de 8 % des émissions anthropiques de dioxyde de carbone (Spiesz et al. 2014). D'autres estimations montrent que la production d'une tonne de ciment Portland ordinaire (OPC) libère environ une tonne de CO2 dans l'atmosphère". Et sur ce point on rappelle que, selon les calculs du Dr Matteo Melosini, chimiste qui travaille aujourd'hui dans l'industrie de l'extraction des cannabinoïdes, « un hectare planté en chanvre industriel peut séquestrer 15,46 tonnes de CO2 »., dont 13 seront fixées à l'intérieur des matériaux obtenus à partir de fibres et de gerbes, empêchant leur retour dans l'atmosphère, tandis que les 2,46 tonnes restantes laissées sur le terrain contribueront à l'enrichissement du sol en substances organiques ».

Le mortier géopolymère composé de cendres volantes et de fibres de chanvre Et puis on explique que ces dernières années la recherche d' alternatives s'est intensifiée , et "le matériau qui a suscité un intérêt croissant ces dernières décennies est le géopolymère , grâce à son potentiel encourageant à être utilisé comme liant alternatif au ciment Portland normal (OPC ) ". En effet, "les géopolymères présentent une résistance mécanique élevée , une excellente résistance thermique et une excellente durabilité [...] et peuvent représenter une solution au problème de l' élimination des déchets industrielsen utilisant des sous-produits industriels tels que les cendres volantes (FA) et le laitier broyé de haut fourneau granulé (GGBFS) comme matière première ». En effet, les chercheurs soulignent que : "L'utilisation des déchets comme matière première pour la production de ciments géopolymères apporte une solution présentant des avantages économiques et environnementaux , car elle est capable de réduire les coûts d'élimination dans les décharges, de maintenir un environnement sain et de réduire la consommation de ressources telles que l'argile et les coûts associés des opérations d'extraction ». Les matériaux utilisés dans l'étude des systèmes d'eau

Cendres volantes Les cendres volantes qui ont été utilisées dans ces mélanges sont produites par les centrales thermiques au charbon et constituent les particules solides collectées par les systèmes de dépoussiérage des fumées de combustion ; ils sont le produit de la transformation des impuretés minérales, telles que le quartz, les sulfates et les carbonates, présentes dans les poussières de charbon après combustion.

Le laitier du haut fourneau Le laitier granulé de haut fourneau (GGBS) est un sous-produit de l'industrie sidérurgique. Au cours du processus de fabrication de la fonte, un déchet est généré sous forme de laitier liquide de composition majoritairement calcium-alumino-silicate, communément appelé laitier de haut-fourneau.

Le métakaolin Le métakaolin (MK) est l'argile la plus étudiée comme matériau cimentaire possible, il est généré par l'activation thermique de la kaolinite à une température inférieure à celle utilisée dans la production du clinker. Sa réactivité dépend à la fois des caractéristiques intrinsèques du kaolin de départ (morphologie, composition chimique et minéralogique), et de la technologie de production (type de four et température de calcination). La fibre de chanvre Les propriétés mécaniques des fibres de chanvre sont comparables aux fibres de verre, cependant la résistance des composites avec des fibres naturelles est inférieure à celle des composites avec des fibres synthétiques même en supposant une excellente adhérence entre la fibre et la matrice, c'est parce que les fibres naturelles ne sont pas des filaments simples comme les artificielles mais ils ont des formes physiques différentes, dont dépendent la possibilité et la facilité d'isoler les fibres individuelles. La résistance des composites dépend du diamètre des fibres (un diamètre plus petit signifie une plus grande surface de contact entre la fibre et la matrice avec le même pourcentage de fibres) et de la longueur des fibres. Des fibres courtes de chanvre jaune ont été utilisées dans cette étude. Résultats et conclusions

Les chercheurs écrivent que : « La charge présente dans la matrice géopolymère est constituée de fibres de chanvre renforçantes de 30 mm de long et de 0,062 mm d'épaisseur. Les fibres sont réparties uniformément et sont épaissies par rapport à l'échantillon d'environ 60 %. Ils ont une forme cylindrique et aux extrémités sont filamenteux avec des stries jaunes longitudinales. Concernant l'ajout de renfort dans les mélanges, des différences significatives de comportement peuvent être identifiées du fait de l'ajout de fibres de chanvre. A noter que les mortiers renforcés de fibres de chanvre ont une résistance mécanique plus élevée, par rapport aux mortiers non fibrés. Outre la résistance mécanique, la densité des mortiers a également été évaluée. Pour chaque mélange analysé, les valeurs de densité du mortier fibré ne diffèrent pas significativement de la valeur du mortier non armé. Cela peut être attribué au fait que la quantité de fibres (1%) est insignifiante par rapport à la masse totale de l'échantillon et ne produit donc pas d'augmentation appréciable de la densité ».

Les résultats montrent que le système renforcé de fibres présente des résistances à la compression plus élevées que le système non renforcé de fibres. En général, pour les systèmes analysés, les valeurs peuvent être considérées comme satisfaisantes. Pour conclure l'étude sur ce nouveau matériau pour les systèmes d'eau, les chercheurs soulignent que : "L'utilisation de matières premières alternatives et le recyclage des sous-produits industriels se traduisent par la réalisation de la durabilité environnementale et économique.. Par conséquent, il existe de nombreux avantages en termes de performance environnementale du béton géopolymère par rapport au béton conventionnel lorsqu'il est utilisé comme matériau cimentaire alternatif. De plus, les avantages des mortiers géopolymères sont nombreux également en termes de légèreté, de résistance aux contraintes mécaniques, de résistance au feu, de résistance aux attaques acides, par rapport au béton ordinaire. Les résultats de cette étude montrent en effet que la valeur maximale de la résistance à la compression est obtenue à partir de la production du mortier géopolymère renforcé de fibres avec des fibres de chanvre. Alors,