Oto pierwszy w historii budowy biomattone, zbudowany na bazie ludzkiego moczu. Dzięki młodej studentce inżynierii lądowej na Uniwersytecie w Kapsztadzie (RPA) Suzanne Lambert, która wykorzystała proces podobny do tego, który w naturalny sposób prowadzi do powstania muszli.
Bakteryjne wytrącanie węglanu wapnia: naturalna reakcja biochemiczna, w której wykorzystuje się działanie mikroorganizmów do wytrącania związku chemicznego powszechnie znanego jako wapno (lub kalcyt), który był od dawna stosowany w budownictwie. Z drugiej strony technika ta jest już stosowana w niektórych kontekstach jako zielona alternatywa dla betonu.
To, o czym nikt wcześniej nie pomyślał wcześniej, to wytwarzanie wapna z ludzkiego moczu. Jest to możliwe, ponieważ niektóre bakterie są w stanie rozkładać mocznik, główny związek moczu, dzięki działaniu enzymu ureazy, reakcji, która jednocześnie prowadzi do produkcji węglanu wapnia (wapna). Proces, a oto innowacja, jest w stanie cementować piasek , formując nawet prawdziwe klasyczne cegły w kształcie równoległościanu.
Badania prowadzone są w całości w skali laboratoryjnej, ale gdyby można było je uprzemysłowić, byłaby to doskonała wiadomość dla środowiska, ponieważ tak skonstruowane cegły mają całkowicie biologiczny charakter, a ponadto są wytwarzane w temperaturze pokojowej, w przeciwieństwie do tych na rynku, które są wytwarzane w procesie gotowania. w piecach w temperaturach około 1400 ° C, przy dużej emisji dwutlenku węgla.
Co więcej, technika wydaje się być „modelowalna” na potrzeby klienta. „Jeśli klient chce cegły mocniejszej niż cegła zawierająca 40% wapienia, może pozwolić bakteriom na dłuższe działanie, aby wzmocnić ciało stałe” - wyjaśnił Dyllon Randall, przełożony firmy Lambert i współautor pracy.
Prawdę mówiąc, koncepcja biomaktonu nie jest całkowicie nowa: w 2011 roku firma Lecco była w stanie wyprodukować konstrukcję opartą na drewnie wapienno-konopnym, zdolną do wychwytywania emisji dwutlenku węgla z atmosfery.
Pomysł wykorzystania mocznika do uprawy cegieł był również testowany w USA kilka lat temu przy użyciu rozwiązań syntetycznych, ale cegła Lamberta po raz pierwszy wykorzystuje prawdziwy ludzki mocz , potencjalnie zrewolucjonizując recykling i ponowne wykorzystanie odpadów. I to nie tylko na mocz. W rzeczywistości proces ten wytwarza azot i potas jako produkty uboczne, ważne składniki nawozów handlowych.
Według Randalla z chemicznego punktu widzenia mocz jest płynnym złotem . Odpowiada za mniej niż 1% ścieków bytowych (objętościowo), ale zawiera 80% azotu, 56% fosforu i 63% potasu w tych ściekach.
Ponadto około 97% fosforu w moczu można przekształcić w fosforan wapnia , kluczowy składnik nawozów wspomagających rolnictwo komercyjne na całym świecie. Dane te mają szczególne znaczenie, ponieważ rezerwy naturalnego fosforanu na świecie wyczerpują się (w Europie fosfor jest faktycznie uważany za surowiec krytyczny, zagrożony dostawami ).
Oczywiście wszystko musi zostać zoptymalizowane, na przykład kwestia logistyczna, w szczególności zbieranie moczu i jego transport. Obecnie planuje się wykorzystanie męskich moczów jako rezerwy.
„Ten projekt był ważną częścią mojego życia w ciągu ostatniego półtora roku - skomentował Lambert - i widzę wielki potencjał zastosowania tego procesu w prawdziwym świecie”.
„Biorąc pod uwagę postępy w badaniach w UCT, stworzenie prawdziwie zrównoważonego materiału budowlanego jest teraz możliwe” - dodał Vukheta Mukhari, inny współautor pracy.
Cały proces opiera się na badaniach „Mocz: płynne złoto ścieków” i „Wytrącanie węglanu wapnia indukowane przez drobnoustroje przy podwyższonych wartościach pH (> 11) przy użyciu Sporosarcina pasteurii”, opublikowane w Journal of Environmental Chemical Engineering.
Roberta De Carolis
Zdjęcie: University of Cape Town
