zdroj: Fraunhofer

Správ o klimatickej kríze, o CO2, o uhlíkovej stope a tak podobne, tých je veru neúrekom. Ľudstvo však pochopilo, že ak chceme planétu zanechať aj budúcim generáciám, musíme sa čím skôr spamätať a pretransformovať drvivú väčšinu priemyslu a odvetví, ktoré škodia Zemi.

Do tejto kategórie rozhodne spadá aj stavebníctvo, keďže cement je jedným z popredných zdrojov emisií oxidu uhličitého. Nemeckí výskumníci vstúpili do tejto problematiky naozaj proaktívne a prišli s obdivuhodným nápadom, ktorý si môže podmaniť celý svet a navždy transformovať toto odvetvie.

Baktérie zachraňujú svet

Výskumníci z Fraunhoferovho inštitútu pre keramické technológie a systémy (IKTS) a Fraunhoferovho inštitútu pre technológiu elektrónového lúča a plazmy (FEP) vyvinuli inovatívnu metódu na vytváranie biogénnych stavebných materiálov pomocou cyanobaktérií.

Ide o typ fotosyntetických baktérií, ktorý má definitívne vyriešiť negatívny vplyv tradičnej výroby betónu na životné prostredie. Tá je vo veľkej miere závislá od cementu – hlavného zdroja emisií oxidu uhličitého (CO2).

Fraunhofer

Ak sa pozrieme na konkrétne čísla, betón je celosvetovo najpoužívanejším stavebným materiálom, no jeho výroba je zodpovedná za približne 10 % všetkých priemyselných emisií CO2. Len v Nemecku predstavovala výroba cementu v roku 2018 približne 20 miliónov metrických ton emisií CO2.

Naliehavá potreba trvalo udržateľných alternatív v stavebnom priemysle podnietila vedcov, aby preskúmali možnosti postavené na báze biologických materiálov, ktoré dokážu zmierniť tieto emisie a zároveň poskytujú efektívne stavebné riešenia.

Eliminuje CO2

Inovatívny projekt BioCarboBeton využíva prirodzené procesy cyanobaktérií (siníc) na tvorbu biogénnych stavebných prvkov, čím ponúka udržateľnú alternatívu k tradičnému betónu; má ísť o tzv. biobetón. Spomínané baktérie vytvárajú v živnom roztoku štruktúry podobné vápencu prostredníctvom fotosyntézy.

Fraunhofer

Výskumníkom z IKTS a FEP sa podarilo úspešne napodobniť tento prirodzený proces mineralizácie, ktorý zahŕňa naviazanie CO2 v samotnom materiáli. Tým sa znižuje celková uhlíková stopa spojená s výstavbou budov.

Ako funguje tento proces

  1. Kultivácia cyanobaktérií: Proces začína kultiváciou baktérií v roztoku bohatom na živiny. Rast týchto organizmov je ovplyvnený svetlom, teplotou a vlhkosťou.
  2. Tvorba pevných štruktúr: Hneď ako sa vytvorí dostatočné množstvo biomasy, výskumníci nasadia agregáty, ako je piesok, čadič alebo iné obnoviteľné materiály. Baktérie uľahčujú proces mineralizácie a vytvárajú pevné štruktúry podobné starým stromatolitom, o ktorých je známe, že existujú miliardy rokov.
  3. Kontrola mineralizácie: Výskumníci môžu kontrolovať proces mineralizácie úpravou environmentálnych faktorov. Napríklad odstránením svetla a vlhkosti môžu zastaviť bakteriálnu aktivitu, čo umožní pevnému produktu stabilizovať sa.
  4. Potenciálne aplikácie: Výsledné biogénne materiály môžu byť prispôsobené pre rôzne aplikácie, vrátane izolácie, tehál, malty a dokonca aj fasádnej omietky. Flexibilita v dizajne umožňuje širokú škálu konštrukčných použití.
Environmentálne výhody

Biogénne stavebné materiály vyrobené touto metódou neobsahujú toxické látky, vďaka čomu sú bezpečnejšie pre staviteľov aj obyvateľov. Okrem toho tento proces nielenže zachytáva CO2, ale ponúka aj model obehového hospodárstva potenciálnym využívaním priemyselných odpadových plynov ako zdroja uhlíka.

Výskumný tím pod vedením Dr. Ahlhelma a Dr. Königa sa v súčasnosti zameriava na rozširovanie výroby tak, aby vyhovovala požiadavkám trhu a zároveň zabezpečila nákladovú efektívnosť. Optimalizáciou výberu plnív a riadením parametrov mineralizácie sa snažia vyrábať rôzne stavebné materiály, ktoré môžu konkurovať tradičným možnostiam.

Tento výskum by mohol pripraviť cestu pre novú éru ekologických stavebných materiálov, ktoré podporujú udržateľnosť aj výkonnostné štandardy v architektúre.

Pošli nám TIP na článok



Teraz čítajú