دانشمندان آلمانی با استفاده از ادرار انسانی و باکتری، موفق به تولید بتن سازگار با محیط زیست شدند.
به گزارش تکناک، این پروژه نوآورانه که توسط پژوهشگران دانشگاه اشتوتگارت آلمان انجام شده است، می‌تواند به کاهش آلودگی‌های صنعت ساختمان کمک کند و تحولی اساسی در مسیر ساخت‌وساز پایدار و اقتصاد چرخشی ایجاد نماید.
فهرست مطالب
از ضایعات انسانی تا مصالح ساختمانی مقاوم
این پروژه با نام SimBioZe اجرا می‌شود و از یک فرایند ویژه به نام Microbial Biomineralization با کمک باکتری‌ها استفاده می‌کند. در این روش، باکتری‌های خاص، اوره موجود در ادرار را به کریستال‌های کربنات کلسیم تبدیل می‌کنند. این ماده، زمانی که با ماسه ترکیب شود، ساختاری محکم و مشابه سنگ آهک طبیعی ایجاد می‌کند.
جایگزینی سبز برای بتن سنتی
سالانه بیش از ۴ میلیارد تن بتن سنتی در جهان تولید می‌شود، اما تولید آن به‌ویژه سیمان، مستلزم مصرف انرژی زیاد و تولید گازهای گلخانه‌ای است. در مقابل، بتن زیستی، انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کند و با انتشار آلاینده پایین‌تر، گزینه‌ای سبز و قابل بازیافت محسوب می‌شود.
پروفسور لوسیو بلاندینی که از پژوهشگران اصلی این نوآوری است، گفت: «بتن زیستی ما نه تنها انرژی و آلایندگی کمتری نسبت به سیمان معمولی دارد، بلکه در یک چرخه پایدار با بازیافت مواد زائد جای می‌گیرد.»
فرایند تولید بتن سازگار با محیط زیست
مایا اسمیرنُوآ، پژوهشگر ارشد پروژه توضیح داد که آنها یک پودر حاوی باکتری را با ماسه مخلوط می‌کنند و در قالب قرار می‌دهند. سپس، طی سه روز، ادرار غنی‌شده با کلسیم را به آن اضافه می‌کنند. این فرایند باعث ایجاد واکنش شیمیایی می‌شود و کریستال‌های کربنات کلسیم تشکیل می‌دهد، که ماده‌ای محکم و شبیه به سنگ طبیعی است.
این بتن زیستی را می‌توان در قالب‌هایی با عمق حداکثر ۱۵ سانتی‌متر تولید کرد، که مناسب برای کاربری‌های متنوع در معماری و زیرساخت‌های شهری است.
مقاومت و عملکرد بتن سازگار با محیط زیست
بتن زیستی تولیدشده با اوره صنعتی توانست در آزمایش‌ها، به مقاومت فشاری بیش از ۵۰ مگاپاسکال (MPa) دست یابد؛ عددی قابل توجه که آن را در رده مصالح ساختمانی مقاوم قرار می‌دهد.
اگر از ادرار مصنوعی استفاده شود، مقاومت بتن حدود ۲۰ مگاپاسکال خواهد بود. اما با ادرار واقعی انسان، این مقدار به حدود ۵ مگاپاسکال کاهش می‌یابد.
پژوهشگران با بهینه‌سازی فرایند، قصد دارند مقاومت بتن تولیدشده از ادرار واقعی را به ۳۰ تا ۴۰ MPa برسانند؛ میزانی که برای ساخت ساختمان‌هایی تا سه طبقه کفایت می‌کند.
مرکز آزمایشی شهری در فرودگاه اشتوتگارت
در مرحله دوم این پروژه، یک مرکز آزمایشی در فرودگاه اشتوتگارت راه‌اندازی می‌شود. در این مرکز، ادرار جمع‌آوری‌شده از مکان‌های پررفت‌و‌آمد به مصالح ساختمانی و کود کشاورزی تبدیل خواهد شد. این روش یک راه جدید برای ساخت شهرهای پایدار است، که ضایعات بسیار کمی تولید می‌کند.
پروژه SimBioZe ثابت می‌کند که حتی ضایعات انسانی می‌توانند به مواد مفید و سازگار با محیط زیست تبدیل شوند. با پیشرفت این فناوری، ممکن است در آینده بتوان ساختمان‌ها را از پسماندهای انسانی ساخت، که از معادن استخراج نمی‌شوند و با استفاده از یک سیستم پایدار و هوشمندانه تولید می‌شوند.
