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生物砖环保耐用又坚固 男性尿液与沙子细菌混合成新型建筑材料

2018年11月20日 14:00:02

所有图片均由开普敦大学提供

近日,开普敦大学的学生们研究出一块生物砖,这个生物砖原料比较奇特,来自男性的尿液,年轻的研究学者从男性便池中收集尿液,把尿液与沙子和细菌混合,制作出全球首个由尿液制成的生物砖,得到了全新的建筑材料。

这种生物砖利用微生物碳酸盐沉积过程制成。在松散的沙子被细菌定殖后,会产生一种叫做脲酶的酶。尿素酶能分解尿液中的尿素,同时通过复杂的化学反应产生碳酸钙。这个过程可以将沙子粘合成任何形状,无论是柱状还是这种方形建筑砖。

由于这种生物砖是在常温下在模具中制造而成的,因此能有效地减少浪费,而普通砖需要在 1400°C 左右的温度下窑烧,会产生大量二氧化碳。

据开普敦大学介绍,在使用合成产品之前,使用尿素制作砖这一概念已在美国进行了实验,但开普敦大学的学生 Suzanne Lambert 是第一个使用真人尿液制作砖块的人。尿液从生产肥料的便池中收集,这些便池也用来制造固体肥料,剩余的液体则用于制造生物砖。

水质工程高级讲师 Dyllon Randall 博士说:“在这个案例中,我们把通常被认为是废物的东西做成了多种产品,我们还可以把这个过程应用于其他任何废物,这是一个重新思考的过程。”

根据科学家的说法,砖的强度可以通过延长“生长”的过程来优化,以满足客户的特定需求。Randall 把这个过程比作贝壳的形成:“如果一个客户想要一块比 40% 石灰石砖强的砖,那么可以延长细菌的‘生长’过程,使固体变得更坚固。”

Randall 将尿液与液态黄金进行了比较。从体积上来讲,尿液占了生活废水不到 1%,但含有 80% 的氮,56% 的磷和 63% 的钾。尿液中的大部分磷都可以转化为磷酸钙,这是全球商业化养殖肥料中的关键成分,而且是一种快要消失的成分。

尽管现实生活中的应用结果比较乐观,但学生们还是注意到了一些需要考虑的实际问题,例如尿液的收集、运输和资源回收等。但总体来讲,他们还是对这一可持续技术的应用表示出了乐观的态度。一个与 Lambert 合作的土木工程学生 Vukheta Mukhari 说:“为这个项目工作,开拓了自己的眼界。鉴于开普敦大学研究取得的进展,创造出真正的可持续建筑材料不再遥不可期。”