新加坡研究人員用污泥和尿液制成更環(huán)保的水泥

傳統(tǒng)波特蘭水泥的生產(chǎn)是溫室氣體排放的主要來源，因?yàn)樵媳仨毤訜岬胶芨叩臏囟?。然而，一種新的生物水泥卻不是這樣，它還吸收了廢料。新加坡南洋理工大學(xué)研究人員開發(fā)的這種生物水泥由兩種主要物質(zhì)組成--工業(yè)碳化污泥，這是生產(chǎn)乙炔氣體的副產(chǎn)品；以及尿素，這是從人類、牛或豬等哺乳動(dòng)物的尿液中提取的。

 

污泥最初用一種酸處理，使其產(chǎn)生可溶性鈣。然后尿素被添加到該鈣中，形成所謂的膠結(jié)溶液。隨后，特殊的細(xì)菌被添加到該溶液中，在那里它們分解尿素，形成碳酸根離子。

 

接下來，在一個(gè)稱為 “微生物誘導(dǎo)方解石沉淀”的過程中，這些碳酸鹽離子與可溶性鈣離子反應(yīng)，形成堅(jiān)硬的固體碳酸鈣。當(dāng)該混合物與沙子或土壤結(jié)合時(shí)，反應(yīng)正在進(jìn)行，碳酸鈣將沙子/土壤顆粒粘合在一起，并填充它們之間的空間。

 

其結(jié)果是一個(gè)堅(jiān)固的材料塊，可以防止水滲出，并且與原始沙子或土壤的顏色相同。更重要的是，整個(gè)生產(chǎn)過程是在室溫下進(jìn)行的。

 

生物水泥的可能應(yīng)用包括加強(qiáng)建筑工地的地面，減少海灘的侵蝕（通過在沙子上形成硬殼）和建造淡水庫。這種材料甚至已經(jīng)被用來填補(bǔ)裂縫和重建受損石碑的部分。

 

科學(xué)家們最近在《環(huán)境化學(xué)工程》雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于這項(xiàng)研究的論文，該研究由楚劍教授和楊陽博士領(lǐng)導(dǎo)。