排泄物也能赚钱 这东西让建筑越老越坚固(图)

2018-10-28 10:28 桌面版 正體 0
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混合沙子与可生成尿素酶的细菌制成的生物砖
混合沙子与可生成尿素酶的细菌制成的生物砖(图片来源:youtube视频截图)

【看中国2018年10月28日讯】生物砖(bio-brick)是混合沙子与可生成尿素酶的细菌制成的,其中的尿素酶可分解尿液中的尿素,同时也生成碳酸钙。成分是沙子与尿素酶的混合砖可比拟石灰岩砖,但是差别在于生物砖的硬度可高可低,其取决于细菌有多少时间可以成长。

生物砖背景介绍

据《UDN》报导,研究主要作者狄伦‧兰德尔(Dylan Randall,音译)在南非开普敦大学发布的解说中表示:“你让微小细菌制造水泥的时间越久,产品就会越坚硬。我们可以优化这个过程。”

全球大多数砖块依旧采原始过程烧制而成,窑的温度固定在摄氏1400度,在过程中会产生大量二氧化碳。不过生物砖所产生的废弃物为零,因为副产品氮和钾可以用于制作商业肥料。

兰德尔说:“最后要做的就是将生物砖制造过程中剩余的液态产品取出,制成第二种肥料。”

兰德尔指出这种过程称为“微生物诱导碳酸盐沉淀”(microbial carbonate precipitation),是模仿大萨达姆瑚的形成方法。这种制造方式可以大大造福建筑物和建造业,因为随着建筑物老旧耗损,这种生活物质能够显著降低维修成本。

20世纪下半叶,许多用混泥土建成的粗野派建筑逐渐遭淘汰,因为此类建筑忽视维修,水泥从内部腐蚀。但是近年自愈材料科技进步,伯明罕大学跟纽约研究团队发现了一种细菌,可以协助制造自愈混凝土。

自愈材料并非是新的概念。罗马工程师无意间发现含有类似碳酸钙之化合物,让古代建筑物得以保存至今。问题在于罗马人并未明确写出,制作这种材料需要的是哪些化合物。

然而一篇发表在2017年“美国矿物学家”期刊上的研究发现,罗马混凝土含有罕见的矿物质,例如雪矽钙石和钙十字石沸石。而这两种矿物质暴露于海水一段时间后结晶,能让建筑物越旧却越稳固!

虽然开普敦大学团队尚未准备采业界规模来制砖,但他们的研究却开创出一种未来,使人类尿液可在永续建筑中扮演一角。

兰德尔表示,整个水循环中没人在意尿液,也没人在乎是否能利用尿液重新发现许多有价值的新产品;目前下一步就是研究如何优化制造过程,并且利用尿液获利。

 

要多少“液体黄金”才能做一块砖?

据《DQ》报导,兰德尔称人尿是“液体黄金”,因为人尿占家庭废水只不到1%,但在这些废水中,有80%的氮跟63%的钾是来自人尿,而氮和钾正是制作肥料的成分。

那么究竟要多少的人尿才做出一块标准大小的生物砖呢?大约需要25-30公升的人尿,若以人类平均每泡尿300毫升来计算,约需要100泡人尿才够。虽然在生成的过程中十分环保,但兰德尔不讳言整个过程的味道并不好闻,生物砖至少需要放置两天,自带的氨气味才会消散。

不过,这些生物砖并不会威胁人体健康。兰德尔说:“我们在制作生物砖的第一阶段就把所有有害的病原体和细菌给杀死了,因为我们在极高的酸碱值环境中制作,在这样的环境中几乎所有东西都会被杀死。”

生物砖坚不坚固呢?

这些生物砖大约需要4-6天的时间生成,兰德尔表示,如果给细菌接合沙子的时间更长,那生物砖的强度就会更强。

“当我们去年开始这个过程时,我们的人尿生物砖强度大概是石灰岩砖的40%,”兰德尔接着说:“但几个月后,我们发现只要改变放进模具里的物质,并且给细菌黏合微粒的时间长一点,我们就可以让生物砖的强度翻倍,而且全程在室温下进行都不用加热。”

关于未来扩大人尿的来源,兰德尔表示:“目前我们只从男性的小便斗收集尿液,因为社会接受这么做,但另外一半的人口呢?”

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