Znie to nechutne, ale moč robí betón pevnejší než cement, odhalila štúdia
Bio-betón z moču je novou revolúciou v oblasti ekologického stavebníctva. Môže nahradiť cement a znížiť emisie.
Inovácia niekedy prichádza z tých najmenej očakávaných miest. Výskumníci na Univerzite v Stuttgarte vyvíjajú netradičný, ale ekologický stavebný materiál, bio-betón, ktorý vzniká pomocou baktérií a ľudského moču. Cieľom projektu je znížiť uhlíkovú stopu stavebníctva a zároveň vytvoriť cirkulárny systém, kde aj biologický odpad môže získať konkrétnu hodnotu. Na novinku upozorňuje portál techxplore.com.
Prekvapivá pevnosť biologického materiálu
Moč ako súčasť stavebného materiálu môže pôsobiť ako vedecký experiment na hranici s sci-fi, no v skutočnosti ide o seriózny výskum s konkrétnymi výsledkami. Keď vedci použili technickú močovinu, syntetickú náhradu moču, dosiahli pevnosť až 50 megapaskalov. Pre porovnanie, to je viac než mnohé tradičné vápencové bloky či niektoré druhy betónu. Takýto výsledok naznačuje, že materiál by mohol byť vhodný aj pre menšie stavebné projekty a konštrukcie v oblastiach s obmedzenými zdrojmi.
Proces výroby je založený na biomineralizácii. Ide o biochemickú reakciu, pri ktorej baktérie premieňajú organické látky na anorganické, v tomto prípade uhličitan vápenatý, známy ako kalcit. Ten slúži ako prírodný „cement“, ktorý spája piesok do pevných blokov.
Základ tvorí zmes piesku a bakteriálneho prášku. Tá sa naleje do formy a počas niekoľkých dní sa opakovane prelieva močom obohateným o vápnik. Výsledkom je pevný materiál podobný prírodnému vápencu, ktorý možno tvarovať podľa potreby. Zatiaľ je možné vytvárať bloky do hĺbky 15 centimetrov, ale výskum smeruje k väčším objemom.
Problémy s reálnym močom
Zatiaľ čo syntetická močovina funguje výborne, pri použití skutočného ľudského moču je výsledná pevnosť zatiaľ nižšia, približne 5 MPa. Dôvodom je, že baktérie počas procesu strácajú aktivitu.
Neprehliadni
Vedci sa preto zameriavajú na identifikáciu zložiek moču, ktoré tento jav spôsobujú, a hľadajú spôsoby, ako bakteriálne kultúry stabilizovať počas celého cyklu tuhnutia. Každoročne sa na svete vyrobí okolo 4 miliárd ton cementu, pričom jeho výroba patrí medzi najväčších producentov CO₂. Bio-betón sa vyrába pri izbovej teplote a moč v ňom slúži ako hlavný zdroj vody, čím sa výrazne znižuje environmentálna záťaž. To je výhodné najmä pre suché oblasti a krajiny so zníženou dostupnosťou pitnej vody, kde každá úspora hrá významnú úlohu.
Projekt SimBioZe, pod ktorý výskum spadá, si kladie za cieľ využiť moč dvojnásobne. Okrem výroby betónu sa z neho dajú extrahovať živiny na výrobu hnojív. Tým by sa mohol vytvoriť uzavretý systém, kde sa z odpadu získavajú dva produkty, stavebný materiál a poľnohospodársky vstup. Tento prístup je príkladom funkčného modelu cirkulárnej ekonomiky v praxi.
Testovanie priamo na letisku
Pilotná fáza sa pripravuje na letisku v Stuttgarte. Vedci chcú otestovať celý reťazec, od zberu moču, cez výrobu bio-betónu až po využitie zvyškov na výrobu hnojiva. Ak sa podarí dosiahnuť pevnosť medzi 30 a 40 MPa, bude možné použiť tento materiál aj pri výstavbe dvoj až trojposchodových objektov a exteriérových prvkov.
Táto technológia dokazuje, že aj to, čo bežne považujeme za nepotrebný biologický odpad, môže mať hodnotu. V budúcnosti sa možno pozeráme na stavebné riešenie, ktoré bude nielen lacnejšie, ale aj podstatne šetrnejšie k planéte. Možno sa čoskoro prejdeme po chodníku, na ktorého tvorbe sme sa doslova biologicky podieľali.
Komentáre