Jak długo będziemy musieli czekać na przemysłowy biobeton?

konstrukcje betonowe są bardzo trwałe, lecz też mają swój okres „przydatności do użycia”… czy biobeton będzie panaceum na wydłużenie tego okresu?

Połączenie betonu z żywymi organizmami stworzy niewątpliwie nowy rodzaj biokompozytu. Prace nad tym trwają w wielu instytutach i uczelniach na całym świecie. Jednak nie doczekaliśmy się żadnego przełomowego odkrycia w tym zakresie.

Obecnie badania koncentrują się na wprzęgnięciu organizmów jednokomórkowych w proces naprawiania betonu, ze szczególnym uwzględnieniem wypełniania pęknięć w betonie. Korozja betonu, w tym pękanie konstrukcji betonowych i żelbetowych mają wpływ na trwałość tego kompozytu. Naprawy konstrukcji betonowych przy pomocy dostępnych obecnie środków chemicznych są bardzo kosztowne. Gdyby udało się wypełniać  ubytki w betonie za pomocą rozmnażających się kolonii organizmów żywych, to beton mógłby leczyć się sam.

Jedną z takich metod opracował dr Henk Jonkers z Delft University of Technology (Holandia). Metoda oparta jest o wykorzystanie ekstemofili. Ekstremofile to bakterie, które są w stanie żyć i rozmnażać się w ekstremalnych warunkach. Istnieje bardzo wiele typów ekstremofili, które są w stanie żyć w różnych skrajnych warunkach:

  • acydofil: organizm dla którego optymalne pH środowiska wynosi <3,
  • alkalifil: organizm dla którego optymalne pH środowiska wynosi >9,
  • anaerob: organizm nie wymagający tlenu,
  • barofil: zobacz piezofil,
  • endolit: organizm żyjący wewnątrz skał,
  • halofil: organizm tolerujący wysokie stężenia soli, zwłaszcza NaCl (powyżej 10%),
  • heliofil (heliobiont): organizm słońcolubny, wymagający środowiska dobrze oświetlonego,
  • hypolit: organizm żyjący wewnątrz skał na zimnych obszarach pustynnych,
  • kserofil: organizm wymagający bardzo małej ilości wody do przeżycia,
  • mesofil: organizm żyjący w zakresie temperatur 15-60 °C,
  • metalotolerant: organizm zdolny do życia w środowisku zawierającym dużą koncentrację metali ciężkich (miedź, kadm, arsen, cynk),
  • mikroaerofil: organizm wymagający mniejszego stężenia tlenu niż występuje w atmosferze ziemskiej,
  • oligotrof: organizm żyjący w środowisku zawierającym minimalną ilość pożywienia,
  • osmofil: organizm tolerujący wysokie ciśnienie osmotyczne (np. wysokie stężenie cukrów (zobacz również halofil),
  • piezofil: organizm żyjący w warunkach dużego ciśnienia hydrostatycznego (zobacz również barofil),
  • kriofil (psychrofil): organizm mający optimum w zakresie temperatur <15 °C (także bytujący w okolicach 0 °C),
  • termofil: organizm ciepłolubny, wymagający temperatury powyżej 20 °C (hipertermofil – od 80–150 °C, ultratermofil – teoretycznie powyżej 150 °C, u znanych form życia w tej temperaturze następuje rozpad DNA i białek),
  • organizmy zdolne do przetrwania dużych dawek promieniowania jonizującego. [leksykon ekstemofili: wikipedia]

Konstrukcje betonowe i żelbetowe wznoszone są w najróżniejszych warunkach klimatycznych oraz narażone są na najbardziej ekstremalne warunki eksploatacji (działanie substancji chemicznej, ciśnienia, gradientu temperatury itd). Praktycznie dla każdego z tych warunków można znaleźć jakiś typ ekstremofila, który będzie się w nich rozmnażał i produkował węglan wapnia, który wypełni pęknięcia w konstrukcji betonowej.

Przemysłowe zastosowanie biobetonu doprowadzi do:

  • oszczędności na kosztach konserwacji i napraw konstrukcji betonowych,
  • zwiększy się trwałość betonu,
  • zmniejszy się zapotrzebowanie na cement.
  • obniży się emisja CO2

Metoda dr Jonkersa to jednak tylko etap badań. Naukowiec pokazał, że ekstremofile są w stanie leczyć beton, ale do zastosowań przemysłowych bardzo daleka droga. Dr Jonkers stara się o sfinansowanie dalszych prac badawczych, ale branża budowlana nie jest zdecydowana na udział w tym innowacyjnym projekcie.  W 2009 roku dr Jonkers otrzymał za swoje opracowanie nagrodę  Delft Innovation Award 2009. Niestety nie udało mi się znaleźć żadnych informacji na temat dalszego losu tego projektu badawczego. W najbliższym czasie postaram się napisać o innych projektach badawczych dotyczących biobetonu. Mikrobiologia „puka” praktycznie do wszystkich dziedzin nauk technicznych i odwrotu od tego nie ma. Biobeton może spowodować określone perturbacje w przemyśle budowlanym i niewątpliwie branża cementowa nie jest zbytnio zainteresowana w powstaniu przemysłowego biobetonu … a może tylko tak mi się wydaje?

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s