Вчені створили бетон із сечі: екологічний прорив

Німецькі вчені створили біобетон із сечі та бактерій. Новий матеріал екологічний, дешевий і здатен витримувати тиск понад 50 МПа.

Німецькі науковці успішно перетворили сечу на екологічно чистий будівельний матеріал за допомогою бактерій та біотехнологій.

Дослідницька група Штутгартського університету, очолювана Лучіо Бландіні, розробила унікальний спосіб виробництва будівельних матеріалів з відходів. Вони використали процес “мікробної біомінералізації” – “біотехнологічний процес, при якому бактерії перетворюють сечовину з сечі на кристали карбонату кальцію”. Ці кристали з’єднують частинки піску, утворюючи міцний біобетон. Проект отримав назву SimBioZe та був підтриманий Міністерством науки землі Баден-Вюртемберг.

Екологічна перевага біобетону

Традиційне виробництво цементу потребує нагрівання вапняку до температури близько 1450 градусів Цельсія. Такий процес споживає величезну кількість енергії. Щороку виробляється близько чотирьох мільярдів тонн бетону, що призводить до значних викидів парникових газів.

На противагу цьому, біобетон інтегрується в ланцюжок “стічні води-біобетон-добриво”. Це перетворює звичайні відходи на цінні матеріали. Таким чином вирішується одразу кілька екологічних проблем.

Технологія виробництва

Майя Смірнова, науковий співробітник ІЛЕК, пояснює процес виробництва: “Ми змішуємо порошок із бактеріями та піском, поміщаємо суміш у форму, а потім промиваємо її збагаченою кальцієм сечею протягом трьох днів”. Вона додає, що можна створювати елементи різних форм з максимальною глибиною до 15 сантиметрів.

Під час процесу бактерії розщеплюють сечовину. Потім відбувається зростання кристалів карбонату кальцію. Отже, піщана суміш перетворюється на тверду речовину, хімічно подібну до природного вапняного пісковика.

Вражаючі результати випробувань

Випробування показали, що при використанні технічної сечовини біобетон досягає міцності на стиск понад 50 МПа. Це значно перевершує попередні біомінералізовані матеріали. З штучною сечею показники становлять 20 МПа, а зі справжньою людською – близько 5 МПа.

Науковці прагнуть підвищити міцність біобетону з людської сечі до 30-40 МПа. Такі показники будуть достатніми для будівництва споруд до трьох поверхів. Тому дослідження продовжуються.

Лучіо Бландіні підсумовує: “Процес виробництва нашого біобетону споживає значно менше енергії і спричиняє менше викидів, ніж виробництво звичайного цементу”. Крім того, цей підхід вбудовується в круговий ланцюжок створення вартості.