Vedci vyrobili ekologické tehly z ľudského moču

O možnostiach recyklácie moču sa doteraz špekulovalo väčšinou len vo vedeckej fantastike, prípadne na palube vesmírnej stanice ISS. Vo vesmírnom programe sa podobné pokusy stretávali s neúspechmi i ďalšími inováciami.

Iní sa snažili vytvoriť rôzne “zelené“ koncepty, ktoré by umožňovali využiť túto odpadovú kvapalinu ako hnojivo. Napríklad v Paríži vytvorili sieť špeciálnych verejných pisoárov na kompostovanie ľudského moču, na ktorých sú osadené kvetináče. Mesto sa tak snaží bojovať s nevábnym pouličným zápachom ekologickou cestou.

Vedci z Univerzity v Kapskom Meste (UCT) sa touto problematikou začali zaoberať z úplne nového hľadiska – z hľadiska nulového odpadu. Prvú bio-tehlu na svete, ktorá pochádza z ľudského moču, vytvorili študenti stavebného inžinierstva Suzanne Lambertová so svojim kolegom Vukhetom Mukharim.

Bio-tehly vyrábajú prirodzeným procesom - zrážaním mikrobiálneho uhličitanu. „Je to podobné procesu, akým sa formujú mušle,“ povedal pre univerzitné noviny UCT News vedúci výskumu Dr. Dyllon Randall, lektor inžinierstva kvality vody.

V tomto prípade je piesok kolonizovaný baktériami, ktoré produkujú ureázu. Enzým ureáza rozkladá močovinu v moči, počas čoho vytvára prostredníctvom zložitých chemických reakcií uhličitan vápenatý. Ten stmelí piesok do ľubovoľného tvaru, či už je to pevný stĺp, alebo klasická tehla.

Foto: UCT News

Počas posledných niekoľkých mesiacov študenti Lambertová a Mukhari pracovali v laboratóriu na testovaní rôznych tvarov bio-tehál na pevnosť v ťahu, aby tak vytvorili inovatívny stavebný materiál. 

Vývoj takéhoto typu stavebného materiálu je viac než pozitívny pre životné prostredie, pretože bio-tehly sa vyrábajú vo formách pri izbovej teplote. Tradičné tehly sa vypaľujú pri teplote až okolo 1100 ° C a vytvárajú obrovské množstvo oxidu uhličitého, čo môže potenciálne prispievať ku klimatickej zmene.

Pevnosť biologických tehál bude závisieť od potrieb klientov. „Ak by klient chcel tehlu pevnejšiu ako 40% vápencová tehla, nechali by sme baktérie vyrobiť materiál s vyššou pevnosťou tým, že by sme ho “pestovali“ dlhšie," povedal Randall.

„Čím dlhšie dovolíte malým baktériám vyrábať spojivo, tým pevnejší bude produkt. Tento proces môžeme optimalizovať," dodal.

Koncepcia používania močoviny na výrobu tehál bola v Spojených štátoch niekoľko rokov testovaná syntetickými riešeniami, ale Lambertovej tehla po prvýkrát používa skutočný ľudský moč, čo má výrazný dopad na recykláciu odpadu a jeho upcykláciu. 

Jej práca stavia na základnom výskume Julesa Henzeho, švajčiarskeho študenta, ktorý strávil na vývoji tohto konceptu s Dr. Randallom štyri mesiace práce v roku 2017.

Nemenej zaujímavým faktom je, že počas procesu vznikajú ako vedľajšie produkty dusík a draslík, ktoré sú dôležitými zložkami komerčných hnojív.

Moč tvorí menej ako 1% domácej odpadovej vody (objemovo), ale obsahuje 80 % dusíka, 56 % fosforu a 63 % draslíka. Asi 97 % fosforu prítomného v moči sa môže premeniť na fosforečnan vápenatý - kľúčovú zložku hnojív, ktorá je základom komerčného poľnohospodárstva na celom svete. Je to dôležité kvôli tomu, že svetové prírodné zásoby fosfátov sa vyčerpávajú.

Hnojivá sa vyrábajú ako súčasť postupného procesu výroby biologických tehál. Moč sa najprv zhromažďuje v špeciálnych nádobách, ktoré sa používajú na výrobu čistého hnojiva. Zvyšná kvapalina sa potom použije v biologickom procese na pestovanie bio-tehál.

„Avšak v tomto procese nám ide len o dve zložky: uhličitanové ióny a vápnik. To, čo robíme ako posledné, je odobranie zostávajúceho kvapalného produktu z procesu tvorby biologických tehál a výroba ďalšieho hnojiva," vysvetlil Randall. Celková schéma by skutočne viedla k nulovému odpadu, pričom by sa moč úplne premenil na tri užitočné výrobky.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.