Существует дефицит песка. Пляжи и береговые линии вынуждены страдать из-за добычи их невероятно ценного песка. Многие страны импортируют огромные объемы песка, включая пустынные страны, такие как Саудовская Аравия.
...но разве Саудовская Аравия не пустынная страна? Почему страна импортирует песок, когда у нее есть огромные пустыни?
Не весь песок одинаков.
Некоторые виды песка представляют собой осколки, в то время как другие похожи на шарикоподшипники. Форма песчинок невероятно важна для изготовления из них материалов.
Песок когда-то был камнем. Если рассмотреть песок под увеличительным стеклом или микроскопом, вы увидите, что это мелкие фрагменты камня.
Песок может состоять из многих видов камней, что означает существование множества различных видов песка.
Блестящий белый песок на многих пляжах Флориды состоит из белого кварца, вымытого из гор Аппалачи и раздробленного океаном до мелких кусочков. Красные или черные тропические пляжи состоят из измельченных вулканических пород. Пляжи в Англии состоят из карбоната кальция, того же материала, который моллюски используют для изготовления раковин, и иногда его продают детям под общим названием мел. Песок не остается на месте. Он движется, будь то волны на пляже, быстрые потоки в реках или ветры в пустыне.
Чем больше песок перемещается, тем гладче он становится. Как камешки постоянно сталкиваются друг с другом, острые края стачиваются. Песок, который долго двигался, имеет более гладкие и округлые зерна, как камень, отполированный в барабане.
Большинство пляжного песка, однажды осевшего, не двигается много. Но пустынный песок постоянно сдвигается.
В итоге? Пустынный песок гладкий.
И это плохие новости для строительства.
Чтобы получить бетон, начните с (правильного) песка.
Бетон, промышленный строительный материал, который используется для многих конструкций по всему миру, требует трех ингредиентов: воды, цемента (липкого связующего материала, обычно оксидов кальция) и песка. Вода и цемент образуют пасту, которая склеивает песок в прочный и долговечный материал.
Но пустынный песок плохо подходит для бетона. Он слишком гладкий, а частицы слишком мелкие. Если его использовать в бетоне, материал разрушается и распадается.
Вместо этого для бетона требуются более острые фрагменты и более крупные частицы, найденные в эскерах, песчаных отложениях, оставленных ледниками. Песок для бетона иногда добывают из озер, рек или морских донных отложений или делают искусственно, дробя камни или гравий на более мелкие (острые) фрагменты.
Что насчет превращения пустынного песка в стекло?
Стекло делают из расплавленного песка. Размер частиц или мелкость пустынного песка не должны иметь значения, верно?
К сожалению, всё не так просто. Большинство стекла делают из диоксида кремния, обычно получаемого из кварцевых кристаллов. В наши дни производители также добавляют карбонат натрия и карбонат кальция, которые понижают температуру плавления, сохраняя при этом стабильность стекла.
Но многие источники песка не подходят для изготовления стекла. Песок с океанских пляжей плохо подходит для стекла, потому что в нем слишком много кальция и соли. И аналогично, пустынный песок иногда содержит слишком много железа и недостаточно карбоната, что требует слишком высокой температуры плавления.
Другая проблема — легкость транспортировки. Пустынный песок пришлось бы добывать в изменчивой, нестабильной среде, а затраты на его транспортировку на стекольный завод были бы высоки (грузовики не вмещают столько песка по сравнению с огромным баржами). Строительство стекольного завода в пустыне было бы сложно из-за его удаленности (необходимо обеспечить завод большим количеством энергии) и из-за абразивного характера дующего песка.
Лучший ход
В общем, лучший подход — вернуться к нашему старому другу, треугольнику переработки.
Большинство бетона не перерабатывается, но существуют подходы к его переработке. Фундаменты из бетона можно разрезать на меньшие блоки для повторного использования. Здания можно строить из предварительно сформированных бетонных блоков, которые можно было бы вынуть и использовать заново, как кубики Lego. Чаще всего бетон дробят, образуя мелкую щебенку, которую можно использовать для различных целей, даже для изготовления нового бетона (хотя для этого требуются некоторые добавки).
Переработка бетона также является разумным шагом с точки зрения окружающей среды и экономики. Часто дешевле измельчить его и перепродать, чем возить бетонный мусор на свалку. И превращение его в новый строительный материал требует меньше воды и выделяет меньше углекислого газа, чем усилия по производству совершенно нового бетона.
Та же ситуация и со стеклом. Намного эффективнее перерабатывать стекло, чем делать новое, и большинство типов стекла на 100% подлежат переработке.
Не весь песок одинаков, и мелкие детали имеют значение для таких приложений, как изготовление бетона или стекла. Наша потребность в песке как в сырье для изготовления стекла и бетона вряд ли уменьшится в ближайшее время.
Как вы можете помочь? Попытка переработать стекло — отличный выбор. Кроме того, хотя большинство из нас не имеет большого влияния на тип бетона, используемого в промышленных проектах, мы можем высказаться на заседаниях городского совета или написать письма нашим законодателям, призывая строительные компании использовать хотя бы частично переработанные материалы для получения государственных контрактов.
В следующий раз, когда вы найдете песок, будь то на пляже или в вашей обуви, приглядитесь поближе! Удивите друзей и семью своими знаниями о песке!
