▲ 사탕수수 재(좌)와 콘크리트(우).

세계적인 환경 규제가 강화되는 가운데 사탕수수 찌꺼기가 시멘트를 대체할 수 있다는 연구결과가 나왔다.

멕시코 국립 폴리테크닉연구소(IPN)는 콘크리트 내 시멘트량을 줄이고 비산회(flying ash), 농업용 및 사탕수수 찌꺼기 재와 같은 산업계 부산물을 사용할 수 있다고 밝혔다.

세계에서 가장 많이 사용되는 건설재료 중 하나인 유압 콘크리트는 포틀란트 시멘트가 주원료지만, 제조 과정에서 많은 에너지가 필요하고 이산화탄소와 같은 온실가스가 대량 방출된다.

이 연구를 맡고 있는 몬테 가르시아(Pedro Montes Garcia)씨에 의하면 사탕수수로 주스를 만들면서 나온 찌꺼기(수수의 30%에 해당)로 시멘트를 대체하는 물질로 쓸 수 있다.

연구진에 따르면 찌꺼기를 태운 재에 산화알루미늄과 산화철을 함유한 실리콘 산화물이 들어있어 시멘트 수화 시에 수산화칼슘과 반응하면 콘크리트의 기계적인 특성과 내구성을 향상시킬 수 있다.

이 기술을 상용화하기 위해서는 현재의 내구성 규범을 만족해야하기 때문에 1,700일 전부터 콘크리트 내구성 특징을 평가하는 현장 실험을 진행 중이다. 초가소성 재료(superplasticizer)를 사용해 사탕수수 폐기물 재의 형태, 크기, 광물적 조성을 찾아내 현장실험을 거친 결과 해로운 효과는 없었다.

몬테 가르시아는 “사탕수수 폐기물 재는 몇몇 건설재료를 제조하는 새로운 아이디어”라며 “스페인 국립폴리테크닉 연구센터(CINVESTAV)와 협력을 통해, 사탕수수 폐기물 재만을 함유하는 알칼리 활성 시멘트 연구에 새로운 장을 열게 됐다”고 말했다.

통합지역개발 복합연구센터(CIIDIR)에서의 연구는 사탕수수 찌꺼기 재로 15%가량의 시멘트 대체가 가능함을 보여줬다. 그러나 재를 만드는 연소과정을 정확하게 제어하기 어려워 재에 백탄화된 물질 함유량이 높은 것이 과제로 남아있다.