人尿也能制砖赚钱!生物砖让建筑越老越坚固

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生物砖(bio-brick)混合沙子与可生成尿素酶的细菌制成,其中的尿素酶可分解尿液中的尿素,同时生成碳酸钙。

沙子与尿素酶的混合砖可比拟石灰岩砖,但差别在于生物砖的硬度可高可低,取决于细菌有多少时间可以成长。

研究主要作者兰德尔(Dylan Randall)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成,窑的温度固定在摄氏1400度,过程中会产生大量二氧化碳。不过生物砖产生的废弃物为零,副产品氮和钾可用于制作商业肥料。

兰德尔博士表示:“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作“微生物诱导碳酸盐沉淀”( microbial carbonate precipitation),模仿大海珊瑚的形成方法。这种制造方式可大大造福建筑物和建造业,随着建筑物老旧耗损,这种生活物质能显着降低维修成本。

20世纪下半叶,许多以混泥土建成的粗野派建筑逐渐遭淘汰,因为这类建筑忽视维修,水泥从内部腐蚀。但近年自癒材料科技进步,伯明罕大学和纽约研究团队发现一种细菌,可协助制造自癒混凝土。

自癒材料并非新概念。罗马工程师无意间发现含有类似碳酸钙的化合物,让古代建筑物得以保存至今。问题是罗马人并未明确写出,制作这种材料需要哪些化合物。

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

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

兰德尔说,整个水循环中没人在意尿液,也没人在乎能否利用尿液重新发现许多有价值的新产品;现在下一步就是研究如何优化制造过程,并利用尿液获利。

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