Biocimentul este o alternativă la cimentul tradițional care folosește bacterii pentru a transforma solul în blocuri solide.

Potrivit The Brighter Side, cercetătorii de la NTU au folosit aceste două materiale comune, nămol de carburi industrial și urină de la animale, pentru a îmbunătăți biocimentul.

Profesorul Chu Jian, directorul Școlii de Inginerie Civilă și de Mediu, cel care a condus studiul, a arătat acest concept într-o lucrare publicată în the Journal of Environmental Chemical Engineering în februarie 2022, declarând că noul material poate deveni o metodă sustenabilă și accesibilă pentru îmbunătățirea solului, cum ar fi întărirea pământului pentru construcții și excavări sau pentru a controla erodarea plajelor.

Materialul poate fi folosit și ca biochit pentru astuparea găurilor din roci sau pentru a repara monumentele, precum săpăturile în roci sau chiar statuile.

Profesorul Chu Jian, director al Centrului pentru Soluții Urbane al NTU, a declarat că „biocimentul este o alternativă sustenabilă și regenerabilă la cimentul tradițional și are un potențial foarte mare de a fi folosit în proiecte de construcții care necesită tratarea în prealabil a pământului.”

„Cercetarea noastră face biocimentul mai sustenabil prin utilizarea a două tipuri de deșeuri ca materie primă. Pe termen lung, nu doar că fabricarea biocimentului va fi mai ieftină, dar acest proces va reduce și costurile de eliminare a deșeurilor”, a adăugat el.

Noua descoperire sprijină planul strategic al NTU din 2025 care dorește să rezolve unele dintre problemele cu care se confruntă umanitatea, precum ameliorarea impactului pe care îl avem asupra mediului prin dezvoltare în sustenabilitate.

Procesul pentru obținerea biocimentului este mai sustenabil decât procesul prin care este creat cimentul tradițional, întrucât necesită mai puțină energie și generează mai puține emisii de carbon.

Pentru a crea materialul alternativ, cercetătorii au trebuit să trateze în primul rând nămolul de carburi cu acid pentru a obține calciu solubil. După aceea, ei au adăugat culturi de bacterii în soluția de cimentare. Bacteriile din cultură separă ureea din soluție pentru a forma ioni de carbonat.

Ionii respectivi reacționează cu ionii din calciul solubil într-un proces cunoscut drept precipitarea calcitului indusă prin microbi.

În final, reacția formează carbonat de calciu, care este un material dur ce se găsește în mod natural în calcar și marmură.

Cercetătorii au declarat că, deși materialul este similar cu calcarul și marmura, printre alte formațiuni naturale, el este regenerabil, iar colectarea elementelor care îl compun nu afectează în mod negativ mediul înconjurător.

„Calcarul este o resursă finită - odată ce s-a dus, s-a dus. Minarea calcarului afectează, de asemenea, mediul înconjurător și ecosistemul”, a declarat profesorul Chu.

Cercetătorii au reușit să determine că solul ranforsat cu noul biociment are o putere de compresie de 1.7 megapascali, mai mare decât aceea a aceluiași tip de pământ întărit cu ciment obișnuit.

Dr. Yang Yang, un fost doctorand al NTU, cercetător asociat de la Centrul pentru Soluții Urbane și primul autor al studiului, a declarat că „precipitarea carbonatului de calciu la varii niveluri de cimentarea întărește solul sau nisipul prin umplerea graduală a porilor dintre particule. Biocimentul poate fi folosit și pentru astuparea crăpăturilor din sol sau din rocă pentru a reduce infiltrarea apei.”

Echipa din spatele proiectului a declarat că prețul de producție al biocimentului poate fi mai scăzut decât acela al cimentului tradițional, dacă fabricarea sa poate fi scalată la același nivel.

Noul ciment al echipei poate fi folosit și pentru restaurarea monumentelor sau a statuilor, întrucât le păstrează culoarea originală, motiv pentru care Dr. Yang Yang a folosit noul material pentru a repara mai multe statui ale lui Buddha din China.