Inginerii au inventat o caramida autoreplicanta care extrage CO2 din aer. Caramida este produsa prin valorificarea fotosintezei si a bacteriilor.
In timp ce sunt necesare imbunatatiri, cercetatorii spun ca noua tehnica este un avans in cautarea materialelor de constructie cu consum redus de energie si cu emisii reduse de carbon.
Ce obtii daca amesteci nisip, bacterii si lumina soarelui? Un material de constructie auto-replicant care extrage CO2 direct din atmosfera, potrivit inginerilor de cercetare de la o universitate din Statele Unite.
In centrul acestui nou material de constructie se afla Synechococcus, un tip de bacterii care se gaseste in plancton si foloseste fotosinteza pentru a genera energie.
Bacteriile sunt combinate cu nisip si gelatina, apoi inmuiate in apa sarata calda, bogata in nutrienti. Fotosinteza face restul, producand carbonat de calciu alaturi de oxigen si glucoza.
Formele obisnuite de carbonat de calciu includ marmura, calcarul si creta. Acest compus reprezinta aproximativ 4% din scoarta terestra si este o componenta majora a materialelor de constructie – in special a cimentului.
Productia de ciment si caramida sunt procese consumatoare de energie, care necesita, de asemenea, o multime de materii prime extrase. Carierele sunt sapate pentru lut si alte materiale de agregat, cum ar fi calcarul, iar temperaturile mai mari de 1.000 ºC sunt necesare pentru a forma unele caramizi pentru constructie. Acest proces consuma cantitati mari de energie, direct si indirect. Unele estimari sugereaza ca productia de ciment si caramizi ar putea fi responsabile pentru 7-8% din emisiile globale de CO2.
Cautarea materialelor de constructie cu consum redus de energie, cu emisii reduse de carbon, castiga impuls. In 2010, cercetatorii germani au creat un nou agent de inchegare care reduce consumul de energie si emisiile de CO2 productiei de ciment. In SUA, cercetatorii de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) au propus o metoda pentru producerea de ciment folosind electroliza, sugerand astfel renuntarea la cuptoare pentru a provoca reactiile chimice necesare. Dar cercetatorii care colaboreaza cu Synechococcus la Universitatea din Colorado, Boulder, sustin ca doresc o abordare noua.
„As spune ca abordarea noastra este fundamental diferita, deoarece folosim bacterii fotosintetice si CO2 si lumina solara pentru a realiza materialul”, spune Wil Srubar, un om de stiinta specializat in materiale si arhitectura in cadrul proiectului.
“Am permis bacteriilor … sa ajute in procesul de fabricatie a materialului propriu-zis.”
Lucrarea face parte dintr-un accent asupra materialelor de constructie vii, care sunt produse cu ajutorul biochimiei si care pot fi reciclate complet dupa utilizare.
Combinatia de nisip si gelatina creeaza un cadru rigid sau schelet pentru ca bacteriile sa locuiasca si sa se inmulteasca. Generatia originala de Synechococcus a putut produce trei generatii ulterioare.
Intr-un singur experiment, o caramida formata din noul material a fost sparta in doua si reintrodusa in solutia salina, unde s-a reparat, formand o jumatate completa, acolo unde a fost cea veche.
Materialul are limitele sale. Bacteria, de exemplu, necesita conditii si umiditate potrivite pentru a prospera.
In plus, exista cateva intrebari cu privire la duritatea materialului, in conformitate cu revista Scientific American, care scrie: „Comparativ cu un material similar care nu continea cianobacterii, versiunea vie a fost mai dura cu 15% in ceea ce priveste rezistenta la fracturi. Insa nu s-acomparat cu rezistenta caramizilor standard sau a cimentului, fiind mai mult ca un ciment cu rezistenta scazuta sau un mortar intarit. ”
Drept urmare, echipa de cercetare din spatele caramizii vii nu vede materialul ca un nou produs de constructii pentru productia in masa. In schimb, ei spun: „Am fost motivati de construirea infrastructurii in medii cu resurse reale.”
In ciuda nevoii de imbunatatiri continue, inovatia ar putea avea potential de utilizare in locatii izolate, unde materialele, energia si banii nu sunt intotdeauna disponibile.
