Бактерии создают кирпичи, изоляцию, строительный раствор и связывают CO2 в процессе работы
Цианобактерии живут на Земле уже 3,5 миллиарда лет. В отличие от большинства других бактерий, они способны к фотосинтезу, что объясняет их зеленый цвет. В этом процессе CO2 извлекается из воздуха и связывается с горными породами посредством минерализации.
Таким образом, это полная противоположность классической промышленности строительных материалов. Здесь CO2 почти неизбежно высвобождается, будь то в виде энергетических потребностей или в ходе химических процессов. А в итоге Вы получаете кирпичи, бетон, изоляционные материалы или раствор, необходимый для того, чтобы соединить все вместе.
Целая проектная группа в Институте Фраунгофера, названная "BioCarboBeton", поставила перед собой задачу производить заменители материалов с помощью этих цианобактерий. Биогенная порода уже может быть произведена в различных формах и с нужными свойствами для использования в широком спектре строительных задач.
Направленный рост бактерий
Во-первых, цианобактерии необходимо выращивать в питательном растворе. От того, какую часть светового спектра они получают для фотосинтеза, зависит их метаболизм, а значит, и конечный продукт.
Затем добавляется кальций, который также является ключевым компонентом классического цемента. Второй ингредиент - это наполнитель. Это может быть песок, но можно также использовать строительный щебень или возобновляемые волокна.
Они образуют базовый каркас, на котором бактерии производят твердый камень, выращенный в желаемой форме путем карбонизации кальция, что, как не удивительно, приводит к образованию карбоната кальция. Второй вариант - поместить бактерии в пористую матрицу, которую они затем заполняют карбонатом кальция, в результате чего получается еще один твердый камень.
Поскольку наполнитель в конечном итоге влияет на форму и свойства, бактерии также можно использовать для производства легких изоляционных материалов или, например, строительного раствора. По словам исследователей, описанные процессы уже были установлены и протестированы. Как всегда, на повестке дня стоит вопрос о расширении масштабов. Цель состоит в том, чтобы действительно производить практически применимые объемы. Ежегодно потребляется почти 5 миллиардов тонн цемента, но мы можем быть амбициозными, и цианобактериям есть чем заняться.
Источник(и)
