إستخدام البكتيريا في مواد البناء

في إطار مشروع بحث أوربي، يعمل الباحثون على إمكانية إدخال البكتيريا في مواد البناء.

الخطوة الأولى هي تنشيط بكتيريا التربة المعروفة جداً في خليط من اليوريا والمواد الغذائية في درجة حرارة ثابتة هي 30 مئوية تقريباً.

بييرو تيانو، احيائي، المعهد الإيطالي لحفظ وترميم التراث الثقافي، يقول:“داخل هذا المزيج، يعاد تطوير البكتيريا ، باختصار، أنها تتكاثر . لأننا نحتاج الى كمية معينة من البكتيريا لإستخدامها في صناعة الاسمنت. بعد حوالي ثلاث ساعات من التخمير، مزيجنا جاهز للاستخدام”.

الخطوة المقبلة هي إضافة هذه البكتيريا التي نشطت مجدداً إلى مزيج من الرمل والنفايات الناجمة عن صناعة الاسمنت ورماد قشور الأرز .

بينما إنتاج الأسمنت يمثل خمسة 5 في المئة من انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون في العالم، الباحثون يريدون أن يثبتوا وجود طرق بديلة أكثر ملائمة للبيئة.

لورا سانشيز ألونسو،مهندسة تعدين، منسقة مشروع Essentium Group/Eco، تقول: “موادنا الأولية هي أساسا من النفايات، لذلك لا توجد تكاليف إضافية. مثلاً، لا حاجة لاستخراج ونقل الحجر الجيري المستخدم عادة لإنتاج الأسمنت، ونوفر أيضا تكاليف الطاقة.”

جيمس ستيوارت، استشاري التصميم المستدام، DW EcoCo ، يقول: “لصناعة الأسمنت العادي يجب وضعه في درجات حرارة عالية جدا، تصل إلى ما بين 1400-1500 درجة مئوية لتحويل الحجر الجيري إلى إسمنت، هذا جزء من العملية ويتطلب قدرا هائلا من الطاقة. اما نحن فنحتاج إلى تكاثر البكتيريا فقط في ثلاثين 30 درجة مئوية. لذا، الفرق هائل. اننا نوفر هذه الكمية من الطاقة الحرارية لأننا نستخدم عملية حيوية لربط الجسيمات معا “.

البكتيريا هي التي تعمل على ربط هذه الجسيمات معا بشكل طبيعي من خلال إنتاج كربونات الكالسيوم.

وفقاً للباحثين التجارب الأولى واعدة بيد أن الأمر يتطلب الاستمرار في العمل لمساعدة هذه البكتيريا على ان تكون أكثر كفاءة.
ليندا فيتيغ، الكيمياء الصناعية، Fraunhofer-IFAM، تقول : “من المهم أن نعرف الكثافة المثالية للبكتيريا في المزيج. قمنا ببحوث حول هذا الموضوع، نعرف مثلاً أن كثافة البكتيريا لا تعني دائما أن المنتج سيكون أكثر مرونة، بل على العكس، أحيانا بعد وقت معين، الكثير من البكتيريا قد تقلل من قوة المنتج النهائي، لذلك نحن بحاجة إلى معرفة العدد الأمثل من الخلايا لإنتاج الاسمنت “.

النتائج الأولية للاختبارات الجارية على المرونة والمقاومة تظهر إمكانية استخدام هذه المادة مستقبلاً.

نيكوس باكاس، مهندس مدني، جامعة بافوس، يقول: “نعتقد أن هذه المادة أكثر تكيفاً لاستخدامها كأساس لإنتاج الخرسانة. قوتها أقل مقارنة بالإسمنت التقليدي. لكن على العكس ، يمكن تحويلها بسهولة، ولهذا قررنا إستخدامها كأساس للبناء “.

وفقاً للباحثين، هذه المادة الجديدة ستجد لها مكاناً في البناء بعد حوالي عشر سنوات.