به گزارش ثریا - یک گروه از دانشمندان با استفاده از اوره صنعتی، به مقاومت فشاری بیش از ۵۰ مگاپاسکال دست یافتند که به طور قابل توجهی از مواد زیست‌کانی‌سازی شده قبلی پیشی گرفت.
به نقل از آی‌ای، این گروه تحقیقاتی به رهبری لوسیو بلاندینی (Lucio Blandini)، رئیس موسسه سازه‌های سبک و طراحی مفهومی (ILEK) در دانشگاه اشتوتگارت، از زیست‌کانی سازی میکروبی که یک فرآیند زیست‌فناوری که در آن باکتری‌ها اوره موجود در ادرار را به کریستال‌های کربنات کلسیم تبدیل می‌کنند، استفاده کردند.
این کریستال‌های دایره‌ای بزرگ با شیارهای شعاعی با سطوح صاف، ذرات شن را به هم متصل می‌کنند و در نتیجه یک زیست‌کانی سازی قوی و سازگار با محیط زیست ایجاد می‌شود که از نظر شیمیایی شبیه ماسه سنگ طبیعی است.
این پروژه با نام SimBioZe، زمانی آغاز شد که محققان ادرار را به عنوان یک منبع فراوان اما کم استفاده تشخیص دادند و آنها را بر آن داشت تا زیست‌کانی سازی میکروبی را به عنوان جایگزینی پایدار برای تولید بتن سنتی مورد بررسی قرار دهند.
با حمایت وزارت علوم، تحقیقات و هنر ایالت بادن-وورتمبرگ، مطالعه امکان‌سنجی اولیه با موفقیت امکان تبدیل ادرار به بتن زیستی سازگار با محیط زیست را نشان داد.
مصالح ساختمانی سبز
در حالی که بتن با تولید سالانه تقریبا چهار میلیارد تُن، پرکاربردترین مصالح ساختمانی در سطح جهان است، قیمت بالای زیست‌محیطی آن، بخش ساخت و ساز را به سمت یافتن جایگزین‌های پایدارتر سوق می‌دهد.
تولید سیمان که ماده اصلی بتن است، نیاز به گرم کردن سنگ آهک تا دمای حدود ۲۶۴۲ درجه فارنهایت (۱۴۵۰ درجه سانتیگراد) دارد که منجر به مصرف مقادیر زیادی انرژی و انتشار قابل توجه گازهای گلخانه‌ای می‌شود.
در تلاش برای مقابله با این چالش زیست‌محیطی، محققان از طریق روشی نوآورانه، یک محصول زائد رایج را به طور همزمان به مصالح ساختمانی و کودهای ارزشمند تبدیل کردند و بتن زیستی را به عنوان یک جایگزین امیدوارکننده توسعه دادند.
مایا اسمیرنووا (Maiia Smirnova)، کارشناس ارشد علوم توضیح می‌دهد که بتن زیستی از طریق کانی‌سازی زیستی تولید می‌شود، فرآیندی که در آن موجودات زنده از طریق واکنش‌های شیمیایی مواد معدنی تولید می‌کنند.
او ادامه داد: ما پودری حاوی باکتری را با شن مخلوط می‌کنیم، مخلوط را در قالب قرار می‌دهیم و سپس آن را در طول سه روز در یک فرآیند خودکار با ادرار غنی‌شده با کلسیم شستشو می‌دهیم. تجزیه اوره توسط باکتری‌ها، همراه با افزودن کلسیم به ادرار، باعث رشد کریستال‌های کربنات کلسیم می‌شود.
این فرآیند، مخلوط شن را به بتن زیستی تبدیل می‌کند و در نهایت ماده جامدی تولید می‌کند که از نظر شیمیایی شبیه به ماسه‌سنگ آهکی طبیعی است. او افزود: بسته به قالب، عناصر را می‌توان در اشکال و اندازه‌های مختلف و با حداکثر عمق ۱۵ سانتی‌متر ایجاد کرد.
آزمایش‌ها نتایج برجسته‌ای به همراه دارند
به گفته محققان، هنگام استفاده از اوره با درجه صنعتی، بتن زیستی به مقاومت فشاری بیش از ۵۰ مگاپاسکال (MPa) دست یافت که آن را به طور قابل توجهی از مواد معدنی زیستی موجود محکم‌تر می‌کند.
در همین حال، آزمایش‌ها با ادرار مصنوعی، استحکامی معادل ۲۰ مگاپاسکال ایجاد کرد، در حالی که ادرار واقعی انسان به دلیل کاهش فعالیت باکتری‌ها در طول فرآیند، استحکامی حدود ۵ مگاپاسکال ایجاد کرد. محققان قصد دارند این مقاومت را بیشتر افزایش دهند و استحکامی معادل ۳۰ تا ۴۰ مگاپاسکال را هدف قرار دهند که برای ساختمان‌هایی تا سه طبقه کافی است.
این گروه در حال حاضر در حال ارزیابی مقاومت بتن زیستی در شرایط انجماد و ذوب و تعیین مناسب بودن آن برای کاربردهای فضای باز است. فاز دوم این پروژه که به تازگی برای سه سال دیگر تأمین مالی شده است، بر بهینه‌سازی فعالیت باکتری‌ها و اصلاح بیشتر فرآیند تولید تمرکز خواهد داشت.
علاوه بر این، دانشمندان برای آزمایش کاربردپذیری این بتن در دنیای واقعی، قصد دارند یک مرکز آزمایشی در فرودگاه اشتوتگارت بسازند. این مرکز، ادرار جمع‌آوری‌شده از مناطق عمومی با تراکم بالا را پردازش می‌کند، آن را به بتن زیستی تبدیل می‌کند و همزمان کودهای ارزشمند را استخراج می‌کند. این پروژه با ایجاد یک اقتصاد چرخشی که مواد مغذی را بازیابی و ضایعات را به حداقل می‌رساند، نمونه‌ای از زیرساخت‌های پایدار شهری است.
منبع : بتن سبز
چیدن میوه همسایه روی دیوار ملک ما حلال است؟ حکم شرعی را بدانید
عشق، تفاهم یا مأموریت نجات؛ کدام مسیر به زندگی مشترک پایدار می‌رسد؟
آغاز همکاری ایران و روسیه در انرژی؛ دانشگاه آزاد پیشگام
معاون اول رئیس جمهور: موفقیت دولت به دانشگاهیان گره خورده است
چرا نمازهایمان بی‌اثر است؟ پاسخ آیت‌الله مجتهدی
حکم شرعی ضبط صدا بدون اجازه و پنهانی از نظر رهبر انقلاب
جذب هیات علمی دانشگاه شیراز شتاب می‌گیرد
آزمون ارتقاء دستیاران: تغییرات و جزئیات مهم اعلام شد
چرا فردوسی بزرگ خدای سخن نام گرفت؟
راز آرامش خانوادگی و اخلاق نیکو در کلام نبوی
آیت الله فیض الاسلام؛ عالمی که نهج البلاغه را همه‌فهم کرد
کتاب نارنجی و نگرانی برای نسل گمشده در ترندها
توصیه حیاتی علامه طباطبایی: مراقبه مستمر، کلید پیشرفت در سیر و سلوک
بازدید رئیس‌جمهور از سی و ششمین نمایشگاه بین‌المللی کتاب تهران
ارتحال حجت الاسلام فاطمی نیا؛ ضایعه‌ای برای فرهنگ و اخلاق اسلامی
کشف اسرار منطق صدرایی در نشست علمی تهران
تقدیر از ستارگان قرآنی زندگی با آیه‌ها | امروز در پخش زنده ببینید
هشدار به دانشگاه‌ها: سلامت روان دستیاران پزشکی در اولویت ملی
هشدار استاد فلسفه: آسیب شناسی تفکر و ضرورت حیاتی پایبندی به برهان
۸۰ فضیلت امام علی (ع) در «قبله کعبه زاد» حجت الاسلام کاشانی
کشف جانوری ۵۰۰ میلیون‌ساله/ هیولای دریایی سه‌چشم با بدن خاردار
وقتی یک غول ۱۵۰۰ اسب بخاری دل دریاچه نمکی را لرزاند / کامیونی که برای مسابقه ساخته شد، نه برای حمل بار
رویای پرواز از روی ترافیک چقدر واقعی است؟ /با ایر کار خودروی پرنده جدید آشنا شوید
ارائه ندادن کارت ورود به جلسه دانش‌آموزان با هر عنوان ممنوع است
مدارس سنگی و کانکسی مستقل کرمان تا مهر حذف می‌شوند
۴ درصد دانش‌آموزان کشور هنرستانی هستند
مدل جدید ChatGPT در اختیار همه کاربران اشتراکی قرار می‌گیرد
ساخت ابزار همراه و کم‌هزینه برای تشخیص آرسنیک در آب
هوش مصنوعی مولد؛ تیغ دولبه در محیط کار
فراخوان وزیر بهداشت برای ساخت خوابگاه دانشجویی
ایران و چین: جهش در همکاری‌های علمی و فناوری
تغییر بزرگ: منع پذیرش دانشجوی مهاجر پزشکی در ایران
ساخت بینی الکترونیکی برای تجزیه و تحلیل دقیق انواع رایحه
سازمان ملی هوش مصنوعی فعلاً کنار گذاشته شد
رئیس جمهوری نگاه ویژه‌ای به مقطع ابتدایی دارد
۸۵ هزار نیروی جدید وارد آموزش و پرورش می‌شوند
دانش‌آموزان سفیر صرفه‌جویی در مصرف آب و برق می‌شوند
موفقیت تیم دانش‌آموزی ایران در المپیاد فیزیک آسیایی ۲۰۲۵ عربستان
مصائب تغییر ساعات کاری مدارس در روزهای آخر سال تحصیلی
افزایش یخ‌های قطب جنوب با وجود گرمایش جهانی!
طراحی و توسعه قرائت‌گر الکتروشیمیایی پرتابل در مازندران
طرح ملی هوش مصنوعی در مجلس به تصویب رسید/مجلس از طرح‌های هوش مصنوعی حمایت می کند
راه‌اندازی یک صندوق هوش مصنوعی ۱۰۰ میلیون دلاری در عربستان
گواهی کشف معادن کشور تنها دو درصد ذخایر درون زمین را شامل می‌شود
ابداع اولین ربات چاپگر ۳ بعدی پوست
فوران آتشین خورشید را تماشا کنید
اینترنت 5G برای انسان خطرناک نیست
راز حفظ نعمت‌ها: هشدار امام علی (ع) درباره کم‌شکری
چگونه جان خود را به بهشت بفروشیم؟
امضای ۷ سند همکاری در اجلاس وزرای علوم سازمان همکاری‌های شانگهای
مصائب تغییر ساعات کاری مدارس در روزهای آخر سال تحصیلی
پایش سلامت جامعه با گجت‌های هوشمند امکانپذیر شده است
بمبی که دانشمندان خودشان از ساخت آن وحشت کردند!
انباشت ۱۲ هزار بمب اتم در ۹ کشور
محصول جدید سایپا در آستانه ورود به بازار
کشف یک آسیب‌پذیری خطرناک در خودروی نیسان
گامی نوآورانه برای تحول در بازار پمپ و تاسیسات مکانیکی کشور
پنل‌های خورشیدی در وزارت ارتباطات نصب شد
رویان ۲ ماه پس از آتش‌سوزی؛ چرا کسی سلول به سلول پژوهشگاه را نساخت؟
دیجیتال‌سازی میادین نفتی کشور با قرارداد ۷۰۰ میلیون یورویی
تاکسی‌های روباتیک چینی به خیابان‌های اروپا می‌رود
روباتی که بدون مغز راه می‌رود
یک آزمایش، راز آلزایمر را فاش کرد
بخشی از تعلیم و تربیت باید به آموزش مهارتهای خودمراقبتی و فرهنگ خانواده اختصاص یابد
حاجی‌بابایی: دولت در تغییر ساعت مدارس تجدیدنظر کند
امکان بهره‌مندی رایگان هنرستان‌ها از ظرفیت مراکز فنی و حرفه‌ای
ضرورت بهره‌مندی از ابزارهای هوش مصنوعی برای بهبود نظام آموزشی
گلایه از ارقام حاشیه‌ساز شهریه مدارس و ایجاد نگرانی در مردم/ افزایش درصدی شهریه‌ها را اجرا نمی‌کنیم
لزوم شناسایی دانش آموزان در شرایط بحرانی؛ مدیران مدارس با جدیت ورود کنند
نشستن بیش از حد، مغز را کوچک می‌کند!
کاوشگر ناسا یک عکس شبح‌وار را از مریخ گرفت
اپل می‌خواهد مردم دستگاه‌هایش را با فکر خود کنترل کنند
آیا به سنوات کارمندان خمس تعلق می‌گیرد؟
۶۰۰۰ نفر از کارمندان مایکروسافت اخراج می‌شوند
گوگل قصد دارد یک رقیب برای پینترست معرفی کند
آیا قطع دستگاه از بیمار مرگ مغزی جایز است؟ پاسخ رهبری
سیره اهل بیت (ع): رحمت حتی با دشمنان سرسخت
وقتی کودک مهر نماز را بر می‌دارد، چه کنیم؟
نماز صبح: بیدار کردن خانواده واجب است؟ پاسخ رهبری
جشنواره رویش: کانون‌ها، موتور محرک خلاقیت دانشگاه
پاک شدن از گناه مثل روز اول! با انجام این کار
تصویر/ ویرانه‌های خانه امام رضا(ع) در مرو ترکمنستان
نماز صبح: بیدار کردن خانواده واجب است؟ پاسخ رهبری
راز وعده ۴۰۰ عبای اهدایی امام زمان (عج) برای طلاب قم
فتوای رهبری: مال پیدا شده کم‌ارزش را برای خودمان برداریم؟
تصویر/ مسجدالنبی(ص) از نمایی که تا به حال ندیده‌اید
معاینه نامحرم: حکم دهان چیست؟ استفتاء رهبری
وقتی کودک مهر نماز را بر می‌دارد، چه کنیم؟
امام رضا (ع) به استقبال این قصاب آمد
راز افزایش نعمت از دیدگاه امام علی(ع) این کار ساده است
آیت الله جوادی آملی: گرامی ترین مرگ کدام است؟
ارتحال حجت الاسلام فاطمی نیا؛ ضایعه‌ای برای فرهنگ و اخلاق اسلامی
تصویر/ راز و نیاز یک مرد در حرم پیامبر خوبی‌ها
حکم شرعی موتورسواری بانوان: نظر مراجع چیست؟
تصویری دیده نشده از ضریح مطهر امام رضا (ع) در این روزها
آیا قطع دستگاه از بیمار مرگ مغزی جایز است؟ پاسخ رهبری
بازگشت پیکر شهید علی‌زکایی پس از ۳۶ سال + جزئیات مراسم
با ارث و بدهی میت چه کنیم؟ پاسخ مهم آیت الله خامنه‌ای
فتوای رهبری: با مانده پول وصیت چه کنیم؟
راز حفظ نعمت‌ها: هشدار امام علی (ع) درباره کم‌شکری
۸ راهکار معنوی برای افزایش طول عمر
چرا نمازهایمان بی‌اثر است؟ پاسخ آیت‌الله مجتهدی
شفا در حرام؟ روایات تکان‌دهنده ائمه
چگونه جان خود را به بهشت بفروشیم؟
کتابی که دختران نوجوان را عاشق یادگیری احکام می‌کند
آیا به سنوات کارمندان خمس تعلق می‌گیرد؟
علی(ع) نفس من است! | پاسخ شگفت‌انگیز پیامبر(ص)
چیدن میوه همسایه روی دیوار ملک ما حلال است؟ حکم شرعی را بدانید
تصویر/ دیدار آیت الله جوادی آملی با آیت الله العظمی سیستانی در نجف
تصویر/ امامزاده داود هنجن با بنایی متعلق به دوران قاجار
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.