Se on jo vanha totuus, että toisen jäte on toisen raaka-aine / aarre. Mutta siltikin... Fy fan, sanoisi ruottalainen...
Ihmisen virtsasta tehty betoni yllättää – Siitä halutaan rakentaa jopa 3-kerroksisia taloja
Rakennusmateriaali.
Koska biobetonin raaka-aineena käytettävä virtsa sisältää jo valmiiksi vettä, valmistusprosessiin ei tarvita lainkaan lisävettä.
KUVA: University of Stuttgart / ILEK / IMB / ISWA
Betonissa käytettävä sementti valmistetaan tyypillisesti polttamalla noin 1450 asteen lämpötilassa. Tämä prosessi kuluttaa yleensä energiaa ja aiheuttaa haitallisia päästöjä.
Stuttgartin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen biobetonin, jonka tuottamisessa ei tarvita lainkaan sementinvalmistukseen kuuluvaa perinteistä polttoprosessia. Biobetonin raaka-aineiksi kelpaavat tekninen urea, keinotekoinen virtsa tai jopa ihmisvirtsa, jota on saatavilla runsaasti.
Valmistus perustuu biomineralisaatioon. Siinä elävät mikro-organismit tuottavat epäorgaanista materiaalia kemiallisten reaktioiden avulla. Biobetonin valmistuksessa bakteereita sisältävää jauhetta sekoitetaan ensin hiekan kanssa, ja seos sijoitetaan muottiin. Tämän jälkeen seosta huuhdellaan kolmen päivän ajan kalsiumilla rikastetulla virtsalla.
Kun bakteerit hajottavat virtsassa olevaa ureaa ja virtsaan on lisätty kalsiumia, muodostuu kalsiumkarbonaattia. Se kovettaa hiekkaseoksen kiinteäksi materiaaliksi, jolloin syntyy biobetonia. Lopputuote muistuttaa rakenteeltaan luonnollista kalkkipitoista hiekkakiveä. Muottien avulla voidaan valmistaa erimuotoisia ja -kokoisia kappaleita. Toistaiseksi niiden syvyys voi olla kuitenkin enintään 15 senttimetriä.
Tavoitteena rakennuskäyttö
Ensimmäiset valmistetut näytteet ovat tutkijoiden mukaan osoittautuneet lupaaviksi. Käytettäessä erittäin puhdasta teknistä ureaa on saavutettu jopa yli 50 megapascalin puristuslujuus, mikä ylittää aiemmin biomineralisaatiolla tuotettujen rakennusmateriaalien ominaisuudet.
Laboratoriossa valmistetulla keinotekoisella virtsalla on päästy 20 megapascalin lujuuteen. Aitoa ihmisvirtsaa käytettäessä puristuslujuus jäi kuitenkin vain 5 megapascalin tasolle, koska bakteerien aktiivisuus heikkenee biomineralisaatiossa kolmen päivän aikana.
Tämä ei vielä riitä kantaviin rakenteisiin, mutta tutkijat pyrkivät nyt parantamaan menetelmää. Heidän mukaansa jo 30–40 megapascalin puristuslujuus riittäisi kaksi- tai kolmikerroksisen rakennuksen rakentamiseen.
Baden-Württembergin osavaltion tiede-, tutkimus- ja taideministeriö on päättänyt jatkaa hanketta kolmella vuodella sen ensimmäisen vaiheen osoittauduttua menestyksekkääksi. Tavoitteena on nyt tunnistaa ihmisvirtsasta aineosat, jotka heikentävät bakteerien toimintaa ja biobetonin laatua sekä optimoida valmistusprosessia.
"Biobetonimme tuotantoprosessi kuluttaa huomattavasti vähemmän energiaa ja aiheuttaa vähemmän päästöjä kuin perinteinen sementin valmistus. Mutta lähestymistapamme on kestävä myös siksi, että se on osa kiertotalouden arvoketjua", professori Lucio Blandini Stuttgartin yliopistosta sanoo tiedotteessa.
Tuotantomenetelmää käsittelevä tutkimus on julkaistu vuonna 2023 npj Materials Sustainability -tiedelehdessä.
Ihmisen virtsasta tehty betoni yllättää – Siitä halutaan rakentaa jopa 3-kerroksisia taloja
Ihmisen virtsasta tehty betoni yllättää – Siitä halutaan rakentaa jopa 3-kerroksisia taloja
Stuttgartin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen biobetonin, jonka raaka-aineeksi kelpaa jopa ihmisen virtsa.Rakennusmateriaali.
Koska biobetonin raaka-aineena käytettävä virtsa sisältää jo valmiiksi vettä, valmistusprosessiin ei tarvita lainkaan lisävettä.
KUVA: University of Stuttgart / ILEK / IMB / ISWA
Betonissa käytettävä sementti valmistetaan tyypillisesti polttamalla noin 1450 asteen lämpötilassa. Tämä prosessi kuluttaa yleensä energiaa ja aiheuttaa haitallisia päästöjä.
Stuttgartin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen biobetonin, jonka tuottamisessa ei tarvita lainkaan sementinvalmistukseen kuuluvaa perinteistä polttoprosessia. Biobetonin raaka-aineiksi kelpaavat tekninen urea, keinotekoinen virtsa tai jopa ihmisvirtsa, jota on saatavilla runsaasti.
Valmistus perustuu biomineralisaatioon. Siinä elävät mikro-organismit tuottavat epäorgaanista materiaalia kemiallisten reaktioiden avulla. Biobetonin valmistuksessa bakteereita sisältävää jauhetta sekoitetaan ensin hiekan kanssa, ja seos sijoitetaan muottiin. Tämän jälkeen seosta huuhdellaan kolmen päivän ajan kalsiumilla rikastetulla virtsalla.
Kun bakteerit hajottavat virtsassa olevaa ureaa ja virtsaan on lisätty kalsiumia, muodostuu kalsiumkarbonaattia. Se kovettaa hiekkaseoksen kiinteäksi materiaaliksi, jolloin syntyy biobetonia. Lopputuote muistuttaa rakenteeltaan luonnollista kalkkipitoista hiekkakiveä. Muottien avulla voidaan valmistaa erimuotoisia ja -kokoisia kappaleita. Toistaiseksi niiden syvyys voi olla kuitenkin enintään 15 senttimetriä.
Tavoitteena rakennuskäyttö
Ensimmäiset valmistetut näytteet ovat tutkijoiden mukaan osoittautuneet lupaaviksi. Käytettäessä erittäin puhdasta teknistä ureaa on saavutettu jopa yli 50 megapascalin puristuslujuus, mikä ylittää aiemmin biomineralisaatiolla tuotettujen rakennusmateriaalien ominaisuudet.
Laboratoriossa valmistetulla keinotekoisella virtsalla on päästy 20 megapascalin lujuuteen. Aitoa ihmisvirtsaa käytettäessä puristuslujuus jäi kuitenkin vain 5 megapascalin tasolle, koska bakteerien aktiivisuus heikkenee biomineralisaatiossa kolmen päivän aikana.
Tämä ei vielä riitä kantaviin rakenteisiin, mutta tutkijat pyrkivät nyt parantamaan menetelmää. Heidän mukaansa jo 30–40 megapascalin puristuslujuus riittäisi kaksi- tai kolmikerroksisen rakennuksen rakentamiseen.
Baden-Württembergin osavaltion tiede-, tutkimus- ja taideministeriö on päättänyt jatkaa hanketta kolmella vuodella sen ensimmäisen vaiheen osoittauduttua menestyksekkääksi. Tavoitteena on nyt tunnistaa ihmisvirtsasta aineosat, jotka heikentävät bakteerien toimintaa ja biobetonin laatua sekä optimoida valmistusprosessia.
"Biobetonimme tuotantoprosessi kuluttaa huomattavasti vähemmän energiaa ja aiheuttaa vähemmän päästöjä kuin perinteinen sementin valmistus. Mutta lähestymistapamme on kestävä myös siksi, että se on osa kiertotalouden arvoketjua", professori Lucio Blandini Stuttgartin yliopistosta sanoo tiedotteessa.
Tuotantomenetelmää käsittelevä tutkimus on julkaistu vuonna 2023 npj Materials Sustainability -tiedelehdessä.
