尿液也不完全是廢物,南非開普敦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用人類尿液混合沙子制成一種生物磚,可使建筑物越久越堅(jiān)固。
據(jù)報(bào)道,這種生物磚(bio-brick)是由混合沙子與可生成尿素酶的細(xì)菌制成,其中的尿素酶可分解尿液中的尿素,同時(shí)生成碳酸鈣。沙子與尿素酶的混合磚可比擬石灰?guī)r磚,但差別在于生物磚的硬度可高可低,這取決于細(xì)菌有多少時(shí)間可以生成。
研究主要作者蘭德爾在南非開普敦大學(xué)發(fā)布的解說中表示:“你讓微小細(xì)菌制造水泥的時(shí)間越久,產(chǎn)品就會(huì)越堅(jiān)硬。我們可以優(yōu)化整個(gè)過程。”
全球大多數(shù)磚塊依舊采用原始過程燒制,窯的溫度固定在攝氏1400度,燒制過程中會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳。不過,生物磚產(chǎn)生的廢棄物為零,副產(chǎn)品氮和鉀可用于制作商業(yè)肥料。
蘭德爾博士表示:“最后要做的就是將生物磚制造過程中剩余的液態(tài)產(chǎn)品取出,制成第二種肥料。”
蘭德爾稱這種過程稱作“微生物誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀”( microbial carbonate precipitation),模仿大海珊瑚的形成方法。這種制造方式可以大大造福建筑物和建造業(yè),隨著建筑物老舊耗損,這種生活物質(zhì)能顯著降低維修成本。
20世紀(jì)下半葉,許多以混凝土建成的粗野派建筑逐漸遭淘汰,因?yàn)檫@類建筑忽視維修,水泥從內(nèi)部腐蝕。但近年自愈材料技術(shù)不斷進(jìn)步,伯明翰大學(xué)和紐約研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種細(xì)菌,可協(xié)助制造自愈混凝土。
自愈材料并非新概念。羅馬工程師無意間發(fā)現(xiàn)含有類似碳酸鈣的化合物,讓古代建筑物得以保存至今。問題是羅馬人并未明確寫出制作這種材料需要哪些化合物。
一篇發(fā)表于2017年《美國礦物學(xué)家》期刊的研究發(fā)現(xiàn),羅馬混凝土含有罕見礦物質(zhì),例如雪硅鈣石和鈣十字石沸石。這兩種礦物質(zhì)暴露于海水一段時(shí)間后結(jié)晶,可讓建筑物越舊越穩(wěn)固。
雖然開普敦大學(xué)團(tuán)隊(duì)還沒準(zhǔn)備運(yùn)用到工業(yè)中制磚,但他們的研究卻開創(chuàng)出一種未來,讓人類尿液可在永續(xù)建筑中扮演一角。
蘭德爾說,整個(gè)水循環(huán)中沒人在意尿液,也沒人在乎能否利用尿液重新發(fā)現(xiàn)許多有價(jià)值的新產(chǎn)品;現(xiàn)在的下一步是如何優(yōu)化制造過程,并利用尿液獲利。
質(zhì)檢
推薦