Vedci vytvorili betón z moču. Môže nahradiť pieskovec aj cement

V nasledujúcom článku boli použité materiály TASR.

Na Univerzite v Stuttgarte vzniká unikátny stavebný materiál, ktorý by mohol zmeniť spôsob, akým staviame budovy. Biobetón vyrábaný pomocou mikroorganizmov z moču môže v budúcnosti nahradiť tradičný cementový betón alebo pieskovec, a to s výrazne nižšou ekologickou záťažou. Projekt sa realizuje v rámci dlhodobého výskumu premeny odpadových vôd na stavebné materiály a hnojivá, pričom nemecké ministerstvo vedy, výskumu a umenia predĺžilo jeho trvanie o ďalšie tri roky.

Betón je jedným z najpoužívanejších stavebných materiálov na svete, s ročnou spotrebou až štyri miliardy ton cementu. Jeho výroba si však vyžaduje vysoké teploty až 1450 °C, čo vedie k vysokej spotrebe energie a emisiám skleníkových plynov. Ako upozorňuje profesor Lucio Blandini z Inštitútu ľahkých stavieb a konceptuálneho dizajnu (ILEK), je nevyhnutné hľadať alternatívy, ktoré znížia environmentálnu stopu výstavby.

Biobetón z moču

Tím výskumníkov využíva biomineralizáciu, proces, pri ktorom mikroorganizmy vytvárajú anorganický materiálchemickými reakciami. Podľa výskumníčky Maiie Smirnovovej sa baktérie v práškovej forme zmiešajú s pieskom, vložia sa do formy a tri dni sa automatizovane preplachujú močom obohateným o vápnik. V dôsledku rozkladu močoviny vznikajú kryštály uhličitanu vápenatého (CaCO₃), ktoré viažu piesok do pevného celku. Výsledkom je tvrdý biobetón, ktorý má podobné chemické zloženie ako prírodný vápenatý pieskovec.

Výskumný tím v súčasnosti dokáže vytvárať biobetónové prvky rôznych tvarov a veľkostí do hrúbky 15 cm. Testy ukazujú veľký potenciál materiálu – pri použití technickej močoviny sa dosiahla pevnosť v tlaku 50 MPa, čo výrazne prekonáva doterajšie biomateriály. Aj umelý moč poskytol uspokojivé výsledky s pevnosťou 20 MPa. Pri použití ľudského moču sa však dosiahla len pevnosť 5 MPa, pretože aktivita baktérií počas trojdňového procesu postupne klesala.

Fraunhofer

Čo ovplyvňuje účinnosť procesu? Vedci hľadajú odpovede

Počas druhej fázy projektu budú výskumníci skúmať, ktoré látky v ľudskom moči obmedzujú aktivitu baktérií. Cieľom je optimalizovať podmienky tak, aby sa dosiahla pevnosť v tlaku 30–40 MPa, čo by postačovalo na výstavbu dvoj- až trojposchodových budov. Súčasne prebiehajú aj testy odolnosti materiálu voči mrazu a vode, čo je kľúčové pre jeho použitie v exteriéri.

Zaujímavým aspektom projektu je aj prepojenie výroby biobetónu s produkciou hnojív z močoviny. Vedci vyvinuli koncept zberu a spracovania odpadovej močoviny na miestach s vysokou koncentráciou ľudí, ako sú letiská. Výrobný proces tak môže priniesť dvojitý environmentálny prínos – ekologický stavebný materiál a výživu pre poľnohospodárstvo.