UCLA-Ingenieure erhielten 1,5 Millionen US-Dollar Förderung für die Herstellung von umweltfreundlichem Beton

Ein Team von UCLA-Ingenieuren hat von der National Science Foundation eine Finanzhilfe in Höhe von 1,5 Mio. USD erhalten, um 3D-gedruckten Beton zu entwickeln, der Kohlendioxid, ein Treibhausgas, als Teil eines Bindemittels enthält.

Gegenwärtig verursacht der Prozess zur Herstellung von Zement, der Beton bindet, etwa 8% der weltweiten vom Menschen verursachten Kohlenstoffemissionen. Das Forschungsteam wird nach neuen alternativen Zementen suchen, die durch die Einbeziehung von Kohlendioxid in den Herstellungsprozess in dieses Problem eingreifen könnten. Das resultierende Produkt könnte nach Schätzungen des Forschungsteams eine um 60% geringere CO2-Bilanz aufweisen als derzeitige Produkte.

Der Hauptforscher des Stipendiums ist Mathieu Bauchy, ein Materialwissenschaftler und Assistenzprofessor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der UCLA Samueli School of Engineering.

“Beton ist bei weitem das am meisten hergestellte Material der Welt, jedoch ist sein großer CO2-Fußabdruck ein wesentlicher Nachteil für seine fortgesetzte Verwendung in seiner gegenwärtigen Form”, sagte Bauchy. „Mit diesem Zuschuss können wir die jüngsten Entwicklungen im Bereich der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens nutzen, um ein nachhaltigeres Produkt zu entwickeln. Wir möchten dazu beitragen, dass das Baugewerbe – eine konservative, auf Empirismus basierende Branche – zu einer wissens- und datenintensiven Branche des 21. Jahrhunderts wird.“

Zu den weiteren Mitgliedern der UCLA Samueli-Fakultät gehören Gaurav Sant, Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen; Ximin He, Assistenzprofessor für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik; und Puneet Gupta, Professor für Elektro- und Computertechnik.

Die Forscher werden Simulationen durchführen und Experimente durchführen. Sie konzentrieren sich auf drei Bereiche.

• Verstehen und Steuern, wie Zementschlämme fließen, um ihre Verwendung im 3D-Druck zu ermöglichen.
• Herausfinden, wie die Menge an Kohlendioxid, die in diesem Prozess enthalten ist, maximiert werden kann.
• Verwenden von machine learning, um neue 3D-gedruckte Strukturen zu entdecken, die eine hohe Tragfähigkeit bieten und dennoch leicht sind.

Die Förderung unterstützt Doktoranden und Postdoktoranden und ermöglicht es dem Team, Doktoranden auszubilden.

Die Förderung ist Teil des NSF-Programms “Designing Materials to Revolutionize and Engineer our Future”

In verwandten Forschungen hat Sant an verwandten Technologien gearbeitet und ist der Leiter eines Teams im Finale eines internationalen Wettbewerbs, um Kohlenstoffabgase in kommerzielle Produkte umzuwandeln.