ما الذي تحصل عليه عندما تخلط البول البشري والرمل السائب والبكتيريا؟ الجواب هو الطوب الحيوي المعتمد على البول: وهو بديل أكثر صداقة للبيئة للطوب الذي يتم حرقه في الفرن، وفقا للباحثين في جامعة كيب تاون (UCT).
كشفت طالبة الماجستير في الهندسة المدنية سوزان لامبرت مؤخرًا عن الطوب المصاغ حديثًا. وعلى غرار تكوين الأصداف البحرية، فإن الطوب الحيوي ينتج عن عملية تسمى ترسيب الكربونات الميكروبية.
مقاطع الفيديو الموصى بها
عندما يختلط الرمل السائب مع بكتيريا معينة، تستعمر البكتيريا وتنتج إنزيم اليورياز. في الخطوة التالية، يقوم اليورياز بتكسير اليوريا في البول. ينتج عن نفس التفاعل الكيميائي كربونات الكالسيوم، التي تربط خليط الرمل أو تعمل على تثبيته. يأخذ رمل الربط شكل المنطقة أو الحاوية أو القالب الذي يحدث فيه.
1 ل 5
عمل لامبرت مع زميله الطالب فوخيتا موخاري والمحاضر الأول في هندسة جودة المياه في جامعة كيب تاون، الدكتور ديلون راندال، في تجربة أشكال العفن المختلفة ونقاط قوة الشد أو الارتباط. وكان الهدف هو خلق مبتكرة و صديق للبيئة مواد بناء.
يؤدي إنشاء طوب البول إلى تحديد المربعات الخاصة بالمخاوف البيئية. يتم طهي الطوب العادي الذي يتم حرقه في الفرن عند درجة حرارة 2552 درجة فهرنهايت، والتي تستخدم كميات هائلة من الوقود وتطلق كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون. ومن ناحية أخرى، يتصلب الطوب الحيوي في القوالب عند درجات حرارة الغرفة العادية.
ومن السهل أيضًا إنتاج الطوب الحيوي بقوى مختلفة، اعتمادًا على الاستخدام المقصود منه.
قال راندال: "إذا أراد العميل قالب طوب أقوى من طوب الحجر الجيري بنسبة 40%، فإنك ستسمح للبكتيريا بجعل المادة الصلبة أقوى من خلال "تنميتها" لفترة أطول".
وتابع راندال: "كلما سمحت للبكتيريا الصغيرة بتصنيع الأسمنت لفترة أطول، أصبح المنتج أقوى. يمكننا تحسين هذه العملية."
وفقًا لفريق UCT، فإن الطوب الحيوي الذي ابتكره لامبرت هو المرة الأولى التي يتم فيها استخدام البول البشري لصنع الطوب، على الرغم من إجراء اختبارات سابقة باستخدام اليوريا في الولايات المتحدة باستخدام بول غير بشري.
أثناء صناعة الطوب الحيوي، يؤدي ترسيب الكربونات الميكروبية أيضًا إلى إنتاج النيتروجين والبوتاسيوم كمنتجات ثانوية ذات قيمة.
يعد جمع ونقل البول البشري على نطاق واسع، بالإضافة إلى القبول الاجتماعي البشري، اعتبارات لوجستية مهمة في تقديم قضية الطوب الحيوي. طلاب جامعة كيب تاون متفائلون بشأن مستقبل مواد البناء المعتمدة على البول.
"لقد كان هذا المشروع جزءًا كبيرًا من حياتي على مدار العام ونصف العام الماضيين، وأرى الكثير من الإمكانات لتطبيق العملية في العالم الحقيقي. قال لامبرت: “لا أستطيع الانتظار حتى يصبح العالم جاهزًا لذلك”.
ومن الغريب أن هذه ليست التكنولوجيا الأولى التي تعتمد على البول التي رأيناها على الإطلاق. في العام الماضي، عرض باحثون من جامعة ستانفورد بطاريات فائقة الكفاءة مدعوم من منتج ثانوي للبول.
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
