Houses of the future could be partially built with bacteria. It sounds like science fiction but researchers involved in an EU-backed project in Madrid are working towards making this a concrete reality.
It starts with a common type of soil bacterium being revitalised in a mixture of urea and nutrients at a constant temperature, of around 30 degrees Celsius.
Piero Tiano, a biologist with the Italian Institute for the Conservation and Preservation of Cultural Heritage told euronews how it works: “Inside this mix, bacteria starts to develop; they basically grow in number. The bacteria has to reach a certain quantity in order to make cement. After around three hours of fermentation, our mix is ready for use”.
The scientists then add the revitalised bacteria to a mix of sand, industrial cement waste and the ash of rice husks.
Cement manufacturing accounts for some five percent of global carbon emissions, researchers say. This project aims to prove that a greener, ecologically friendly cement is possible.
“Our raw materials are basically all waste. So we don’t have added costs,” said Laura Sánchez Alonso, a mining Engineer and Eco-Cement project coordinator.
“For instance, we don’t need to extract and transport the limestone commonly used to produce cement. And we also save the energy costs”
Less heat means lower cost and emissions, as James Stuart, a sustainable design consultant, explained: “In ordinary cement, they have to use very high temperatures, up to 1,400-1,500 degrees Celsius in order to turn limestone into cement. That is part of the process. And that takes an awful lot of energy. Here we only need bacteria to multiply at 30 degrees. So that is a massive difference. And that amount of heat energy is saved because we are using a biological process to bind the particles together”.
The way the bacteria bind the particles together is by naturally producing calcium carbonate.
Initial tests have proved promising. Researchers – microbiologists and chemists – are working to help the bacteria become more efficient.
“It’s important to know the ideal density of bacteria in the mix,” said Linda Wittig, an industrial chemist with Fraunhofer-IFAM.
“We’ve done research on that. We know for instance that greater bacteria density does not always mean that the product will be more resilient. On the contrary, sometimes beyond a certain point, too many bacteria can undermine the strength of the final product. So we need to find the optimal number of cells to produce the cement”.
Preliminary results of ongoing tests on the material’s plasticity, elasticity and resistance to stress or deformation are already showing the way for eventual applications.
“We decided to use this material as mortar and not as concrete because it is not as strong as traditional concrete. But it can be easily transformed. This is the reason why we decided to use this material as mortar,” said Nikos Bakas, a civil engineer at Neapolis University in Greece.
Whatever the final applications, researchers hope the new material could be a reality on European construction sites in less than a decade.
บ้านแห่งอนาคตสามารถสร้างบางส่วนที่มีเชื้อแบคทีเรีย ดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แต่นักวิจัยมีส่วนร่วมในโครงการของสหภาพยุโรปที่ได้รับการสนับสนุนในมาดริดกำลังทำงานต่อการทำนี้เป็นความจริงที่เป็นรูปธรรม. มันเริ่มต้นด้วยชนิดที่พบบ่อยของแบคทีเรียในดินที่มีการฟื้นฟูในส่วนผสมของยูเรียและสารอาหารที่อุณหภูมิคงที่ประมาณ . 30 องศาเซลเซียสเปียโร Tiano ชีววิทยากับอิตาลีสถาบันเพื่อการอนุรักษ์และรักษามรดกทางวัฒนธรรมบอก Euronews วิธีการทำงาน: "ภายในผสมนี้แบคทีเรียจะเริ่มต้นในการพัฒนา; พวกเขาโดยทั่วไปเติบโตในตัวเลข แบคทีเรียที่มีไปถึงปริมาณบางอย่างในการที่จะทำให้ซีเมนต์ หลังจากที่ประมาณสามชั่วโมงของการหมักผสมของเรามีความพร้อมสำหรับการใช้งาน ". นักวิทยาศาสตร์แล้วเพิ่มแบคทีเรียเท่ากับการผสมของทรายของเสียอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และเถ้าแกลบ. บัญชีการผลิตปูนซิเมนต์สำหรับบางร้อยละห้าของการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั่วโลก นักวิจัยกล่าวว่า โครงการนี้มีจุดมุ่งหมายที่จะพิสูจน์ว่าเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม, ซีเมนต์มิตรต่อสิ่งแวดล้อมเป็นไปได้. "วัตถุดิบของเรามีพื้นเสียทั้งหมด ดังนั้นเราไม่ได้มีค่าใช้จ่ายเพิ่ม "ลอร่าSánchezอลอนโซ่กล่าวว่าวิศวกรเหมืองแร่และการประสานงานโครงการ Eco-ปูนซิเมนต์. "ตัวอย่างเช่นเราไม่จำเป็นต้องสกัดและการขนส่งหินปูนที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตปูนซีเมนต์ และเรายังประหยัดค่าใช้จ่ายพลังงาน " ความร้อนน้อยลงหมายถึงการลดค่าใช้จ่ายและการปล่อยมลพิษเป็นเจมส์สจ๊วต, ที่ปรึกษาด้านการออกแบบอย่างยั่งยืน, อธิบายว่า: "ในซีเมนต์ธรรมดาที่พวกเขาจะต้องใช้อุณหภูมิที่สูงมากถึง 1,400-1,500 องศาเซลเซียสเพื่อ เปิดหินปูนเป็นซีเมนต์ นั่นคือส่วนหนึ่งของกระบวนการ และที่ต้องใช้พลังงานเยอะมากเลย ที่นี่เราจะต้องแบคทีเรียคูณที่ 30 องศา เพื่อให้เป็นความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ และปริมาณของพลังงานความร้อนที่จะถูกบันทึกไว้เพราะเราจะใช้กระบวนการทางชีวภาพที่จะผูกอนุภาคร่วมกัน ". วิธีแบคทีเรียผูกอนุภาคร่วมกันได้โดยธรรมชาติผลิตแคลเซียมคาร์บอเนต. การทดสอบครั้งแรกได้พิสูจน์แล้วว่ามีแนวโน้ม นักวิจัย - นักจุลชีววิทยาและนักเคมี -. กำลังทำงานเพื่อช่วยให้แบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น. "มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะรู้ว่ามีความหนาแน่นของเชื้อแบคทีเรียที่เหมาะในการผสม" ลินดา Wittig, เคมีอุตสาหกรรมที่มี Fraunhofer-IFAM กล่าวว่า"เราได้ทำวิจัยเกี่ยวกับ ที่ เรารู้เช่นความหนาแน่นของแบคทีเรียมากขึ้นไม่ได้หมายความว่าผลิตภัณฑ์ที่จะมีความยืดหยุ่นมากขึ้น ในทางตรงกันข้ามบางครั้งเกินกว่าจุดหนึ่งแบคทีเรียมากเกินไปสามารถทำลายความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ดังนั้นเราจึงจำเป็นที่จะหาจำนวนที่เหมาะสมของเซลล์ในการผลิตปูนซีเมนต์ ". ผลการศึกษาเบื้องต้นของการทดสอบอย่างต่อเนื่องในการปั้นของวัสดุที่มีความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อความเครียดหรือความผิดปกติอยู่แล้วแสดงให้เห็นวิธีการสำหรับการใช้งานในที่สุด. "เราตัดสินใจที่จะใช้วัสดุนี้เป็น ปูนและไม่เป็นรูปธรรมเพราะมันไม่ได้เป็นที่แข็งแกร่งเป็นรูปธรรมแบบดั้งเดิม แต่ก็สามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดาย นี่คือเหตุผลที่เราตัดสินใจที่จะใช้วัสดุนี้เป็นปูน "คอส Bakas, วิศวกรโยธาที่มหาวิทยาลัย Neapolis ในกรีซ. กล่าวว่าไม่ว่าการใช้งานขั้นสุดท้ายนักวิจัยหวังว่าวัสดุใหม่ที่อาจจะมีความเป็นจริงในสถานที่ก่อสร้างในยุโรปในเวลาน้อยกว่า ทศวรรษ
การแปล กรุณารอสักครู่..