Биобетон на основе мочи

29.05.2025

В современном строительстве все больше внимания уделяется поиску экологически безопасных и энергоэффективных материалов. Одним из перспективных направлений стало использование биотехнологий для создания альтернатив цементу. Немецкие ученые из Штутгартского университета разработали инновационный биобетон, который получают из обычных отходов - мочи. Этот материал способен не только снизить углеродный след строительства, но и предложить устойчивую технологию замкнутого цикла.

Возглавляемая Луччио Бландини команда исследователей использовала процесс микробной биоминерализации - биохимическую реакцию, при которой бактерии преобразуют мочевину из мочи в кристаллы карбоната кальция. Эти кристаллы, в свою очередь, выступают в роли цементирующего вещества, связывая частицы песка в прочный и стойкий биобетон. Такой подход реализован в проекте SimBioZe, поддержанном Министерством науки земли Баден-Вюртемберг.

Традиционное производство цемента сопряжено с высокой энергоемкостью - для обжига известняка требуется температура около 1450 °C, что приводит к значительным выбросам парниковых газов. Ежегодно в мире производится порядка четырех миллиардов тонн бетона, и эта цифра сказывается на экологическом состоянии планеты. Биобетон же создается при низких температурах и использует отходы, тем самым решая сразу несколько задач: уменьшение выбросов, утилизация сточных вод и производство строительных материалов.

Согласно словам научного сотрудника Майи Смирновой из ИЛЕК, процесс получения биобетона выглядит следующим образом: смесь из бактерий, песка и порошка помещается в форму, после чего в течение трех дней ее регулярно промывают кальцием обогащенной мочой. В результате микробы расщепляют мочевину, способствуя росту карбонатных кристаллов, которые уплотняют песчаную структуру, превращая ее в твердый материал, схожий с природным известняковым песчаником.

Испытания показали, что биобетон, изготовленный с использованием технической мочевины, достигает прочности на сжатие более 50 МПа - показатель, значительно превосходящий большинство ранее известных биоминерализованных материалов. Для сравнения, при применении искусственной мочи прочность составляет около 20 МПа, а при использовании человеческой - примерно 5 МПа. Ученые нацелены увеличить прочностные характеристики биобетона из человеческой мочи до 30-40 МПа, что позволит использовать его для возведения зданий высотой до трех этажей.

Лучио Бландини подчеркивает, что разработанный процесс не только требует гораздо меньше энергии, чем классическое производство цемента, но и создает замкнутый цикл переработки ресурсов - от сточных вод до строительных материалов и удобрений. Таким образом, технология становится примером устойчивого развития и экологической ответственности в строительной индустрии.

<< Назад: Куринные яйца как профилактика стресса 29.05.2025

>> Вперед: Слушая музыку, мы сливаемся с нею 28.05.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Полимер, который лечит сам себя 16.10.2018 Самовосстанавливающиеся материалы известны достаточно давно. Такими материалами могут быть, например, полимеры, внутри которых расположены капсулы или каналы с жидким веществом: при повреждении вещи они заполняют поврежденную область и быстро затвердевают. Существует еще несколько разных подходов к созданию таких материалов, но почти все они, так или иначе, связаны с наличием активных веществ внутри предмета. Поэтому решение проблемы, предложенное исследователями из Массачусетского технологического института (MIT), оказалось довольно необычным - они создали вещество, которое забирает себе материал для восстановления прямо из воздуха. Строить что-то из воздуха довольно проблематично, уж слишком скуден ассортимент "строительного материала": азот, кислород, углекислый газ да вода, хотя природа эти трудности умеет преодолевать. Исследователи как раз и подсмотрели частично свою технологию у растений, которые научились перерабатывать углекислый газ в сложные органические вещества в процессе фотосинтеза. Химики из MIT выделили из живых клеток хлоропласты, поместили их в полимерную гелевую матрицу и снабдили ферментом и молекулами мономера. В итоге получилась следующее: хлоропласт в матрице поглощает из воздуха углекислый газ и под действием света превращает его в ряд продуктов, главный из которых - это глюкоза. Далее под действием фермента глюкозооксидазы глюкоза превращается в глюконолактон, а получившееся соединение, в свою очередь, уже вступает в реакцию с мономером (аминопропилметакриламидом), в результате чего образуется полимер. Получается, что исходная гелевая матрица поглощает из воздуха углекислый газ и включает его в состав своей полимерной структуры, тем самым самостоятельно набирая массу из внешнего источника. Как заявляют сами исследователи, их работа пока что всего лишь демонстрация принципиально нового концепта материала, способного к самовосстановлению.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026