Das Forschungsteam unter der Leitung von Professor Lucio Bandini, Leiter des Instituts für Leichtgewicht und Konzeptdesign (ILEK) an der University of Stuttgart, verwendete die mikrobielle biologische Technologie, die auf der Umwandlung von Harnstoff im Urin in Calciumcarbonatkristalle durch eine Bakterienreaktion beruht.
Die resultierenden Kristalle verbinden Sandgranulate miteinander, Komponente eines festen Systems, das Sandstein ähnelt, und zur Bildung verschiedener Konstruktionselemente. Diese Innovation wurde in ein Projekt namens Simbioze gelandet und zielt darauf ab, Urin als ausbeuterische Ressource auszunutzen und ihn in einen Teil einer kreisförmigen Wertschöpfungskette zu verwandeln, die “Abwasser – Biomedia – Düngemittel” enthält.
Dieses Projekt erfolgt zu einer Zeit, in der die Welt nach Alternativen zum Zement sucht, der Hauptkomponente von Beton, die jährlich von etwa 4 Milliarden Tonnen produziert wird und zu enormen Emissionen beiträgt, infolge der Notwendigkeit, Kalkstein auf hohe Temperaturen zu erhitzen.
Im Gegenteil, Biomaria wird mit geringerer Kapazität und begrenzten Emissionen erzeugt, was es angesichts der Klimaherausforderungen zu einer vielversprechenden Wahl macht.
Der Forscher Maya Smirnova vom Ilek Institute erklärte, dass der Prozess beginnt, Bakterien mit Sand in einer Vorlage zu mischen, und dann 3 Tage lang die Mischung mit Calcium -verstärktem Urin waschen. Dies führt zu einer Zerlegung von Harnstoff und dem Wachstum von Calciumcarbonatkristallen, die letztendlich einen chemisch -ähnlichen Kalksteinstein erzeugen.
Die Stärke des lebenswichtigen Betons variierte je nach Art des verwendeten Urins. Es erreichte mehr als 50 MB -Pascal, wenn eine Lösung verwendet wurde, die hohe Harnstoff -Harnstoff enthält, verglichen mit 20 MB unter Verwendung künstlicher Urin (ermöglicht eine genaue Kontrolle der Komponenten wie Harnstoffkonzentration, was die Untersuchung seiner Wirkung auf biologische Reaktionen, wie bei der Produktion biologischer Konkretes, und nur 5 mb mit realem menschlichen Urin mit geringer Bakterienaktivität während der Behandlung erleichtert.
Das Team strebt danach, die Stärke der Biomasse auf 30-40 MB Pascal zu erhöhen, und reicht aus, um Einrichtungen bis zu 3 Stockwerke zu bauen.
Wissenschaftler planen außerdem, eine experimentelle Einrichtung am Flughafen Stuttgart zu errichten, um Urin aus öffentlichen Einrichtungen zu behandeln und sie in Baumaterialien und Düngemittel umzuwandeln, was das Konzept der kreisförmigen Infrastruktur verkörpert.
Mit der Unterstützung des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Künste im Bundesstaat Baden-Forttemberg wechselte das Projekt mit neuer Finanzierung drei Jahre lang in seine zweite Phase, wobei der Schwerpunkt auf die Verbesserung der Bakterieneffizienz und der Produktionsqualität liegt.
Derzeit führt das Team Tests durch, um die Haltbarkeit von biologischem Beton unter den Gefrier- und Lösungsbedingungen zu bewerten, um ihre Verwendung in externen Anwendungen vorzubereiten.
Die Ergebnisse der Studie wurden in NPJ Mateials Nachhaltigkeit veröffentlicht.
Quelle: Interessantes Engineering
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