Skirtingai nuo nešvarių grindų, paplitusių kai kuriose pasaulio kaimo vietovėse, betoninės grindys yra lengvai valomos nuo ligas pernešančių patogenų, tačiau jos kainuoja daug aplinkosaugos požiūriu. Mažiau anglies išskiriantis grindų mišinys galėtų būti sprendimas.
Paprastas betonines grindis galima lengvai nuvalyti nuo ligas pernešančių patogenų, kitaip nei kai kuriose kaimiškose vietose įprastas nešvarias grindis. Tačiau šis pranašumas susijęs su dideliu poveikiu aplinkai dėl didelio betono gamybos anglies dvideginio išmetimo.
Stanfordo epidemiologai ir inžinieriai dirba kartu, kad sukurtų betoninių grindų mišinį, kuris teiktų tokią pačią potencialią naudą sveikatai ir struktūrinę paramą kaip tradicinis betonas, tačiau sumažėtų anglies pėdsakas.
Be būsto infrastruktūros tobulinimo, šis derinys galiausiai galėtų būti panaudotas siekiant sumažinti išmetamų teršalų kiekį visoje 700 mlrd. USD vertės pasaulinėje betono statybų pramonėje.
Sprendimai nuo pagrindų
Viduriavimo ligomis kasmet serga apie 1,7 milijardo vaikų. Jade Benjamin-Chung, Stanfordo medicinos mokyklos epidemiologijos ir gyventojų sveikatos docentas, bendradarbiavo su kolegomis, kad analizuotų vandens, sanitarijos ir higienos intervencijų poveikį vidutines ir mažas pajamas gaunančių Bangladešo namų ūkių sveikatai. atlikta 2012 ir 2013 m.
Jie nustatė, kad daugelis įprastų strategijų, skirtų apsaugoti vaikus nuo ligų, pavyzdžiui, rankų plovimas ar tualetų priežiūra, nebuvo tokios veiksmingos, kaip tikėtasi, iš dalies dėl to, kad jos paprastai yra brangios, o pažeidžiamoms bendruomenėms ilgainiui jas sunku išlaikyti.
Norėdamas sužinoti, kas dar gali prisidėti prie mįslingų rezultatų, Benjamin-Chung ir jos kolegos nustatė galimą kaltininką tiesiai po kojomis.
Maždaug 70 % Bangladešo kaimo namų grindys yra suteptos dirvožemiu. Šliaužiodami, valgydami ir žaisdami ant grindų maži vaikai dažnai praryja nedidelius kiekius žmonių atliekų ir mikroskopinių dirvožemio parazitų, kurie perneša ligas. Įveskite betonines grindis: namų atnaujinimą, kuris gali sukurti erdvę, kurią būtų lengviau valyti ir sumažinti patogenų perdavimą.
„Mes pradėjome jaudintis dėl betoninių grindų kaip galimos higienos intervencijos tiek dėl šios galimybės nutraukti dirvožemį labai mažiems vaikams, tiek dėl to, kad dauguma ten gyvenančių žmonių nori turėti baigtas grindis“, – sakė Benjaminas-Chungas.
Benjamin-Chung paminėjo savo idėją infekcinių ligų profesoriui ir Stenfordo Vudso aplinkos instituto Žmonių ir planetų sveikatos iniciatyvos direktoriui Stephenui Luby, kuris supažindino Benjaminą-Chungą su Sarah Billington, betono ir statybinių medžiagų eksperte.
Bėgant metams Billingtonas, civilinės ir aplinkos inžinerijos profesorius – bendras Stanfordo Doero tvarumo mokyklos ir inžinerijos mokyklos padalinys – tyrinėjo įvairius miesto inžinerijos aspektus – nuo žemės drebėjimui atsparaus dizaino iki aplinkai nekenksmingų cemento alternatyvų.
Kai Billington išgirdo komandos idėją iš esmės pakeisti gruntines grindis betonu, kad pagerintų sveikatos būklę, ji susirūpino, kad toks požiūris gali turėti nenumatytų pasekmių klimatui.
Kaip pasidaryti mažiau anglies turintį betoną
Trys pagrindiniai ingredientai sudaro visus betono mišinius: cementas, vanduo ir žvyro, smėlio ar kitų užpildų mišinys. Nepaisant jo universalumo statybų pramonėje, betonas turi didelių aplinkosaugos išlaidų; vien cemento gamyba sudaro 5–10 % viso pasaulio anglies dvideginio.
„Tiek daug darbo, kurį darau dėl gerovės ir urbanizacijos, bando palengvinti jausmą, kad esi betoninėse džiunglėse“, – sakė Billingtonas. „Buvo malonu matyti teigiamą betono naudą, tačiau yra ir daug neigiamų aspektų, todėl tai tikrai geras iššūkis.
Daugiau nei milijardas žmonių visame pasaulyje gyvena namuose su purvinomis grindimis. Billingtonas buvo susirūpinęs, kad jei tyrėjai išsiaiškins, kad betoninės grindys pagerina vaikų ir motinų gerovę, vyriausybės ir ne pelno organizacijos gali pagreitinti betono (o kartu ir daug anglies dioksido išskiriančio cemento) gamybą sparčiai šylančiame pasaulyje.
Susirūpinimą dėl visuomenės sveikatos intervencijų poveikio klimatui dalijasi daugelis komandos bendradarbių Bangladeše, žemoje šalyje, ypač pažeidžiamoje audrų, jūros lygio kilimo, žemės ūkio nuostolių ir kitų klimato kaitos padarinių.
Dabar Benjamin-Chung ir Billington pritraukia kitus Stanfordo ekspertus, kad suprastų, kodėl betonas yra veiksmingas mažinant patogenų perdavimą, ir sukurtų mažai teršalų išskiriančias betono alternatyvas, kurios išsaugotų šias naudingas savybes.
Civilinės ir aplinkos inžinerijos profesorė ir projekto bendradarbė Alexandria Boehm turi patirties tirdama mikrobus ant inžinerinių paviršių, tokių kaip betonas. Michaelas Lepechas, civilinės ir aplinkos inžinerijos profesorius, kuris daugiausia dėmesio skiria betoninėms konstrukcijoms ir konstrukcijų vientisumui, taip pat yra vienas iš tyrėjų.
Jie bendradarbiauja su bendruomenės partneriais Bangladeše, tokiais kaip Tarptautinis viduriavimo ligų tyrimų centras, Bangladešas, žinomas kaip icddr,b, kad suprastų unikalų kontekstą ir poreikius šeimų, kurios gali patobulinti gruntines grindis į betonines. Be to, jie nori sukurti mišinį, naudojant ingredientus, kurie yra lengvai prieinami ir įperkami tokiose šalyse kaip Bangladešas ir kuriuos būtų galima lengvai įdiegti naudojant esamus įrankius ir infrastruktūrą.
„Mes visada kalbame apie įtrūkimus betone, bet dabar man atrodo, palauk, turiu galvoti apie patogenus, gyvenančius tuose plyšiuose aplinkoje“, – sakė Billingtonas. „Tai visas rinkinys naujų įdomių dalykų, susijusių su medžiaga.”
Vienas iš galimų mažesnio išmetimo cemento ingredientų yra perdirbti lakieji pelenai, šalutinis anglies deginimo produktas. Lakiuosiuose pelenuose esantys sunkieji metalai tampa inertiški, kai jie įmaišomi į cementą, todėl juos saugu naudoti buityje. Gautas betono mišinys yra prieinamas, patvarus, išskiria mažiau teršalų ir naudoja pavojingas medžiagas, kurios kitu atveju būtų siunčiamos į sąvartyną.
Eksperimentinis procesas prasideda Blume žemės drebėjimo inžinerijos centre. Jasonas Hernandezas, mokslų daktaras. civilinės ir aplinkos inžinerijos studentas Lepecho laboratorijoje maišo ir kietina betonines bandomąsias plyteles, pagamintas iš alternatyvaus „žaliojo“ cemento.
Tada Hernandezas nuneša plyteles per visą miestelį į Boehm aplinkos inžinerijos laboratoriją, kur jis ir jo komandos draugai pasėja plyteles patogenais, tokiais kaip E. coli, kad pamatuotų, kaip gerai jos išgyvena paviršiuje valant ir nevalius.
„Neįprasta, kad kažkas kaip aš, turintis civilinės inžinerijos išsilavinimą, lanko profesoriaus Boehmo laboratorijos aplinkos sveikatos mikrobiologijos kursą, jau nekalbant apie eksperimentų atlikimą aplinkos inžinerijos laboratorijoje“, – sakė Hernandezas. „Galite pasakyti, kad šiame projekte bendradarbiauja bent keturios unikalios disciplinos: aplinkos inžinerija, civilinė inžinerija, epidemiologija ir tvarumas.
Pirminės grupės išvados rodo, kad E. coli ir Ascaris suum, žarnyno kirminas, kaip dažnai randamas namų grunte tyrimo vietoje, išgyvena panašiai ant tradicinių cemento mišinio plokščių ir „žaliųjų“ alternatyvių lakiųjų pelenų plokščių. Tai reiškia, kad įrengus namuose alternatyvus cemento mišinys gali būti toks pat veiksmingas kaip ir tradicinis betonas mažinant ligų plitimą.
Galimybė pagerinti mamų gyvenimą
Komanda diegia naują alternatyvų betono mišinį, sukurtą per projektą, kaip lauko bandymo dalį, kad būtų griežtai įvertintas ryšys tarp betoninių grindų ir vaiko bei motinos sveikatos.
Grupė bendradarbiauja su Village Education Research Center, vietine nevyriausybine organizacija Bangladeše, siekdama įrengti betonines grindis nėščių motinų namuose antrąjį ir trečiąjį trimestrą. Tada jie stebės vaiko sveikatos būklę dvejus metus po gimimo ir lygins rezultatus tiems, kurie gimė namuose su tradicinėmis gruntuotomis grindimis ir naujomis betoninėmis grindimis.
Be naudos fizinei sveikatai, komanda taip pat vertina naudą psichikos sveikatai motinoms, kurios bando metu naudoja betonines grindis namuose.
„Visuomenės sveikatos intervencijos vaikams dažnai sutelktos į dalykus, kurie padidina mamos darbo krūvį, o aš pati esu dviejų mažų vaikų mama“, – sakė Benjamin-Chung. „Esu labai privilegijuotoje aplinkoje, bet žinau, kaip sunku net labai privilegijuotoje aplinkoje atlikti darbą, kai aplink laksto maži vaikai.
Tyrimai rodo, kad betoninės grindys gali sutrumpinti laiką, kurį motinos praleidžia valydamos namus, nes jas lengviau nušluostyti ir išvalyti. 2009 m. Meksikoje atliktas tyrimas parodė, kad motinos rečiau kenčia nuo depresijos ir streso ir buvo labiau patenkintos gyvenimo kokybe po to, kai buvo įrengtos betoninės grindys.
„Stanfordo medicina tik dabar pradeda galvoti apie tai, kaip mes galime gerai atlikti mediciną nesukurdami visų šių atliekų“, – sakė Benjamin-Chung. „Šis projektas tikrai galėtų būti pavyzdys, kaip sukurti visuomenės sveikatos tvarumą iš pradžių.