Στουτγάρδη – Μια πρωτοποριακή και σίγουρα ασυνήθιστη μέθοδο για την παραγωγή οικοδομικών υλικών δοκιμάζει το Πανεπιστήμιο της Στουτγάρδης, αξιοποιώντας έναν πόρο που μέχρι σήμερα κατέληγε στην αποχέτευση. Ερευνητές κάλεσαν τους επισκέπτες της μεγάλης τουριστικής έκθεσης CMT να «δωρίσουν» τα ούρα τους, με στόχο τη δημιουργία ενός νέου τύπου σκυροδέματος (μπετόν) που δεν απαιτεί τσιμέντο και υπόσχεται δραστική μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος.
Με το σύνθημα «Χτίζουμε με ούρα», η επιστημονική ομάδα του Ινστιτούτου Ελαφρών Κατασκευών και Σχεδιασμού (ILEK), υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Lucio Blandini, εγκατέστησε ειδικά δοχεία συλλογής στον χώρο της έκθεσης. Αντί να απορρίπτονται, τα υγρά απόβλητα των κατασκηνωτών συγκεντρώθηκαν για να χρησιμοποιηθούν ως βασικό συστατικό στην παραγωγή του λεγόμενου «βιο-μπετόν». Το εγχείρημα υποστηρίχθηκε από τις εταιρείες Arwinger και Kompotoi, οι οποίες εξειδικεύονται σε συστήματα βιώσιμης υγιεινής.
Η διαδικασία: Βακτήρια αντί για τσιμέντο
Η παραδοσιακή παραγωγή σκυροδέματος βασίζεται στο τσιμέντο, το οποίο λειτουργεί ως συνδετική κόλλα για την άμμο και το νερό. Ωστόσο, η βιομηχανία τσιμέντου ευθύνεται για τεράστιες ποσότητες εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα παγκοσμίως. Η απάντηση των ερευνητών της Στουτγάρδης είναι η αντικατάσταση του τσιμέντου με μια φυσική χημική αντίδραση.
Στο εργαστήριο, η άμμος αναμειγνύεται με ειδική σκόνη που περιέχει βακτήρια. Στη συνέχεια, το μείγμα τοποθετείται σε καλούπια και διαβρέχεται συνεχώς με ούρα για αρκετές ημέρες. Μέσω αυτής της διαδικασίας, η ουρία που περιέχεται στα ανθρώπινα απόβλητα μετατρέπεται σε κρυστάλλους ανθρακικού ασβεστίου. Οι κρύσταλλοι αυτοί λειτουργούν ως ισχυρό συγκολλητικό υλικό, δένοντας τους κόκκους της άμμου μεταξύ τους. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το υλικό αυτό σκληραίνει ακόμη γρηγορότερα από το συμβατικό τσιμέντο.
Απαιτούνται τεράστιες ποσότητες
Παρά τον ενθουσιασμό για την καινοτομία, η κλίμακα παραγωγής αποτελεί πρόκληση. Κατά τη διάρκεια της έκθεσης CMT, συγκεντρώθηκαν περίπου 100 λίτρα ούρων, ποσότητα μικρότερη από την αναμενόμενη, καθώς μόλις έξι με επτά κατασκηνωτές συνεισέφεραν τακτικά. Για την παραγωγή μόλις ενός κυβικού μέτρου βιο-μπετόν, απαιτούνται περίπου 26.000 λίτρα ούρων, γεγονός που καθιστά αναγκαία την ύπαρξη εκτεταμένων υποδομών συλλογής.
Τα δοκίμια που έχουν παραχθεί μέχρι στιγμής αντέχουν πίεση 60 Megapascal, τιμή που θεωρητικά επιτρέπει τη χρήση τους σε φέροντες τοίχους, υποστυλώματα ή κυβόλιθους πεζοδρομίου. Στόχος των επιστημόνων είναι να κατασκευάσουν στο μέλλον ακόμη και δομικά στοιχεία όπως δοκούς, κάτι που όμως προϋποθέτει τη μαζική συλλογή της πρώτης ύλης.
Οικονομία και Περιβάλλον
Η τσιμεντοβιομηχανία παρακολουθεί τις εξελίξεις, καθώς ευθύνεται για το 6% έως 7% των παγκόσμιων εκπομπών CO2. Ο Ulrich Lotz, διευθύνων σύμβουλος των Ενώσεων Σκυροδέματος Βάδης-Βυρτεμβέργης, αναγνωρίζει την ανάγκη για οικολογικές λύσεις, τονίζει όμως ότι η επιτυχία εξαρτάται από το κόστος. Το τσιμέντο παραμένει «η φθηνότερη κόλλα στον κόσμο», αν και η αύξηση των φόρων άνθρακα ενδέχεται να αλλάξει τα δεδομένα. Το πλεονέκτημα του βιο-μπετόν είναι ότι οι πρώτες ύλες του είναι ουσιαστικά δωρεάν, αρκεί να βρεθεί τρόπος για την αποτελεσματική συγκέντρωσή τους.
Προκειμένου να εξασφαλίσουν τις απαραίτητες ποσότητες για μεγαλύτερα πειράματα, οι ερευνητές αναζητούν συνεργασίες με φορείς όπως το αεροδρόμιο της Στουτγάρδης και διοργανωτές φεστιβάλ. Παράλληλα, οι επόμενες φάσεις της έρευνας θα εξετάσουν πώς επηρεάζεται η διαδικασία σκλήρυνσης όταν στα ούρα υπάρχουν υπολείμματα φαρμάκων ή ορμονών, καθώς μέχρι τώρα τα πειράματα γίνονταν αποκλειστικά με ελεγχόμενα δείγματα ανδρικών ούρων από το ίδιο το ινστιτούτο.
