Биотехнологии в строительстве: Биотехнологии в строительстве. Как будем строить завтра?

Биотехнологии в строительстве. Как будем строить завтра?

Биологические технологии являются одним из основных общемировых направлений научно-технического прогресса, обеспечивающих прорыв к получению новых материалов, обладающих уникальными свойствами, которое представляет собой интегрированное использование биохимии, микробиологии и инженерных наук для обеспечения возможности технологического (промышленного) применения микроорганизмов.

Материалы, получаемые посредством биотехнологий имеют высокий инновационный потенциал и к настоящему времени уже востребованы во многих отраслях промышленности, в том числе и в строительной. Биотехнологии стали находить применение во многих технологических процессах получения строительных материалов – предварительной обработке сырья, производстве клеев, био-ПАВ строительного назначения и т.д.

ХХ столетие – время небывалого технического прогресса, изменившего образ жизни и мышления общества. В строительной отрасли ушедший век можно по праву назвать веком бурного развития технологии бетона и железобетона, а также других материалов на минеральных, органических, металлических и прочих вяжущих. Начиная с античных времен, и по сей день бетон, пожалуй, является одним из самых лучших строительных материалов, когда-либо созданных человеком для построения домов, мостов, дорог и других сооружений. Это объясняет его огромную популярность во всем мире. Главным недостатком материала является его хрупкость, что в результате износа приводит к возникновению трещин и повреждений, требующих дополнительного технического обслуживания.

Кроме того имеет место такой процесс, как биокоррозия, который приводит к разрушению бетона, вызванного заселением и развитием бактерий, грибов, актиномицетов. Как известно множество строительных материалов (бетон, кирпич, дерево и т.д.), потенциально являются благоприятной средой обитания для микроорганизмов (бактерий, грибов, лишайников и т.д.), что оказывает влияние как на прочностные, декоративные свойства материала, так и на срок их службы.

Идея создания строительного материала, который восстанавливается самостоятельно, еще недавно была из области фантастики, однако команда ученых Нидерландского Технического университета в Делфте разработала бетон, который может самовосстанавливаться благодаря особым бактериям внутри него.

Микробиолог Хенк Джонкерс, и исследователь бетона Эрик Шлаген, во время исследований подмешали в цемент некие бактерии, и через месяц они обнаружили, что три вида из этих бактерий все еще были жизнеспособными. Тогда ученые добавили в бетон безвредные бактерии под названием Bacillus genus, отличающиеся живучестью и приспособляемостью к любым температурным условиям, которые проявляют активность лишь тогда, когда дождевая вода попадает в трещины. Для регенерации материала эти бактерии используют лактат кальция (компонент молока), который ученые добавили в цемент. При добавлении воды происходит химическая реакция, во время которой образуется известняк. Именно он и заполняет все микротрещины.

Столкнувшись с нарастающей угрозой истощения природных ресурсов и коллапса мировой экосистемы, отношение человека к окружающей среде в некоторой степени меняться. Стали более популярны концепции «профилактики», а не «исправления» содеянного. К профилактическому средству против нарастающей экологической угрозы относится создание и использование на практике таких строительных материалов, которые приводят к максимальному снижению воздействия человека на окружающую среду.

Так, группа испанских исследователей во главе с Антонио Агуадо (Antonio Aguado) из Политехнического университета в испанской провинции Каталонии разработали принципиально новый строительный материал – биобетон, основное отличие которого от обычного заключается в том, что в его состав входят химические компоненты, позволяющие материалу сохранять все свои свойства в условиях прорастания в нем растений.

С его использованием здания можно превратить в настоящие вертикальные сады, поскольку в новом составе вместо обычного связующего вещества – портландцемента – используется фосфат магния, который не только отлично выполняет скрепляющие функции, но и обуславливает наличие кислотной среды, обеспечивающей благоприятные условия для прорастания и развития различных растений, таких как лишайники, мхи и т.п. Здесь они могут свободно расти, без какого-либо вреда для строительных конструкций, преображая при этом внешний вид домов и сооружений. При этом проросшие поверхности хорошо поддерживают процессы естественного очищения воздуха в загазованных мегаполисах.

К основным достоинствам данного биобетона специалисты относят: более высокие теплосохраняющие свойства, чем у обычного; высокие эстетические качества; наличие защитного слоя из растений в зданиях, построенных из биобетона, что создает особый микроклимат. В виду чего специалисты предсказывают необыкновенную популярность биобетона в будущем, особенно в высокоразвитых странах.

Выше уже говорилось о хрупкости бетона, поэтому в ситуациях, когда бетонное строение испытывает серьезные нагрузки, например, землетрясения, существует серьезный риск разрушения сооружения. Сегодня специалистами уже разработан способ укрепления зданий, расположенных в сейсмоопасных районах. Способ этот заключается в том, что придать большую устойчивость зданиям помогут специальные микроорганизмы, превращающие почву в бетон.

Профессор Карлос Сантамарина (Carlos Santamarina) из Технологического института Джорджии утверждает, что использование бактерий для преобразования почвы является одной из самых перспективных строительных технологий XXI века.

Технологию укрепления почвы с помощью живых микроорганизмов разработала группа ученых из Калифорнийского университета под руководством профессора Джейсона Дейона (Jason DeJong). Согласно проведенным исследованиям, бактерия Bacillus pasteuri, добавленная во влажную землю, способствует слипанию содержащихся в ней твердых частиц. Bacillus pasteurii обладают способностью повышать щелочность воды, в результате чего она начинает активно растворять кальций и карбонаты, соли угольной кислоты. В растворе они реагируют друг с другом, образуя кристаллы карбоната кальция: именно это вещество является цементом, который связывает частицы природного песчаника и строительного бетона – кристаллы карбоната кальция заполняют промежутки между песчинками и заставляют их слипаться друг с другом. Подобному грунту не страшны ни оползни, ни землетрясения.

Сегодня идет активный поиск различных новых альтернативных источников энергии. Микробиологи считают перспективными экологически безопасные, неиссякаемые и дешевые микробные топливные элементы. Принцип их работы основан на способности бактерий к перевариванию органики.

В этом направлении работает и группа исследователей Бристольского Университета Западной Англии (UWE), которая разрабатывает «умные кирпичи», представляющие собой специализированные биореакторы различного назначения. Основой каждого «кирпича» будут колонии микроорганизмов под названием микробные топливные элементы (MFC), способные в процессе жизнедеятельности разлагать органические или неорганические отходы и генерировать электричество. «Умные» кирпичи позволят стенам генерировать электричество, чистую воду и кислород.

Здания из таких «умных кирпичей» смогут не только поддерживать внутри оптимальную экологическую обстановку, но и обеспечивать себя различными видами энергии. Встроенные биореакторы будут компенсировать отклонения температуры, влажности, содержания углекислого и других газов, а также уничтожать различные органические и неорганические загрязнения.

Биотехнологии в строительстве: водоросли, сверчки и цианобактерии на страже нашего будущего

То, что наши города просто обязаны становиться более чистыми, более зелеными и более безопасными, очевидно для каждого человека в каждой стране мира. Биотехнологии позволяют уже сейчас начать менять ситуацию, попутно учитывая сложности с бюджетом, бюрократией и логистикой.

Биотехнологии в строительстве — это очень важные и весьма актуальные разработки, которые мы оставим следующему поколению. Мы решили обратить внимание на передовые проекты двух биоинженерных гигантов, которые смотрят в сторону городского планирования и архитектуры — ecoLogicStudio и Terreform ONE.

EcoLogic studio: фотокатализ для очищения воздуха в городах и супер-деревья из водорослей

ecoLogicStudio — архитектурно-градостроительная практика, специализирующаяся на экологическом проектировании, городской самодостаточности и строительстве городов, интегрированных в природный микроклимат.

Проект EcoLogicStudio: 3D-печатные живые скульптуры, восприимчивые к человеческой и нечеловеческой жизни. Обе скульптуры разработаны в «сотрудничестве» с живыми организмами — колониями фотосинтетических цианобактерий, H. O. R. T. U. S. XL Astaxanthin.g.

Проект эко-напыления из графена и титана для зданий на загрязненных улицах

Напыление из графена на бетон/асфальт позволяют включить процесс фотокатализа и разлагать на 70% больше азота. Источник: clinicalomics.com

Исследователи из ecoLogicStudio разработали раствор графена (модификации углерода), который при нанесении на бетон или снаружи здания может разлагать до 70% больше оксида азота (NOx), чем любой другой используемый сейчас материал или покрытие. Чтобы уменьшить количество загрязнения воздуха, которое высвобождается в атмосферу, исследователи разрабатывают технологии, например, электромобили. Но есть и другое направление — поиск способов устранения загрязнения, которое уже присутствует.

Такие фотокатализаторы, как диоксид титана, являются одним из основных способов снижения загрязнения воздуха. Фотокатализатор — это материал, который поглощает свет, вызывая химическую реакцию. Новый фотокатализ удаляет загрязняющие вещества из воздуха, когда он наносится на поверхность материалов, таких как бетон, или наружную поверхность здания. Безобидный побочный продукт реакции загрязнения и самого фотокатализатора после этого не нужно смывать, дождь и ветер справятся с этим сами. Марко Гойсис, соавтор исследования, сказал: «Мы решили соединить графен с наиболее используемым фотокатализатором — диоксидом титана, чтобы усилить фотокаталитическое действие. И у нас получилось!».

На данный момент фотокатализ — это еще и один из самых мощных способов удаления загрязнений из окружающей среды, потому что этот процесс ничего не потребляет. Это реакция, активируемая простым солнечным светом. «Соединение графена с диоксидом титана дало отличные результаты. Полученный порошок может быть применен к различным материалам, таким как бетон или асфальт, помогая нам достичь более здоровой окружающей среды буквально с помощью одного действия. Он неприхотлив в обслуживании и экологически чист, так как требует только солнечной энергии и никаких других затрат».

Проект SuperTree

Все проекты ecoLogicStudio нацелены на инновационные биотехнологии — например, супер-дерево, которое за счет синтеза с человеком за день может вырастить достаточное количество водорослей, чтобы накормить 4 человек.

Проект COS и ecoLogicStudio: фотосинтез с помощью водорослей

Этот проект должен был поехать на Milan Design Week 2020, но ввиду пандемии его вместе с другими мероприятиями перенесли на следующий год. Инсталляция COS и ecoLogicStudio направлена на усиление взаимодействия между природным миром и окружающей средой, представляя собой интерактивную структуру, которая соединяет дизайн и науку. Проект включает в себя разнообразную группу фотосинтетических организмов. В этой работе рассмотрена концепция циркулярности с новыми способами включения биотехнологии в городскую сферу.

Несмотря на высокую инновационность, инсталляция черпает вдохновение из богатой истории палаццо и исследований Леонардо да Винчи о движении воды, которые приводят к концепции системы каналов Милана. Сама установка будет удалять углерод из атмосферы в результате фотосинтетического процесса и обеспечит контекст для исследования множественного использования и преимуществ микроводорослей в огороженном саду Палаццо Исимбарди.

Провокация от Terreform ONE: новое видение синтеза человека и природы и скрытые резервы

Terreform ONE занимается биоинженерными разработками на стыке архитектуры, городского дизайна и прикладных технологий. Исследователи рассматривают городскую среду через призму природных богатств — чего стоит только их проект бункера, который превращает местных сверчков в пищевой запас для жителей.

Именно это привело основателей Terraform Митча Иоахима и Марию Айолову к созданию биолаборатории в сотрудничестве с биологом Оливером Медведиком. Лаборатория превратилась в Genspace and Biowork Institute — возможно, одну из первых нью-йоркских некоммерческих организаций, специализирующихся на биохакинге. Основатели Института верят, что следующий важный прорыв в биотехнологии придет от специалиста, не работающего на биг-фарму или крупную корпорацию.

Проект Cricket Shelter

Убежище + ферма (ловушка для сверчков), позволяет организовать как пропитание, так и жилье в каждом проблемном регионе мира.

В передовых экономических условиях ферма Cricket Shelter может внедрить сложный и сверхгигиеничный метод сбора насекомых для производства муки из сверчков, которая может быть использована для выпечки как любая другая мука. Более двух миллиардов человек едят насекомых каждый день — пришло время ввести их в рацион нуждающегося населения. Выращивание крупного рогатого скота, свиней и кур для производства мясных продуктов требует огромного количества пресной воды. Сбор насекомых в пищу — это простейшее занятие, но требующее новых технологий.

«Нам очень интересно думать о том, как может выглядеть город будущего, потому что мы хотим дать людям представление о потенциальных возможностях. Мы делаем это, визуализируя, какими могут быть некоторые из этих идей, и заставляем всех поверить в миссию продвижения экологии в наших городах», — говорит Мелани Фассел, соучредитель и директор по дизайну. Cricket House — это проект аварийного укрытия, который решает проблему систем снабжения продовольствием в чрезвычайной ситуации. Существует много проектов укрытий, но они не учитывают проблему доступной, чистой пищи. В докладе ООН, который вышел пару лет назад, был сделан вывод, что жуки, подобные сверчкам, являются реальным средством для решения мирового кризиса голода.

Проект Urban Farm Pod

Городская ферма Urban Farm Pod. Для прототипа сферы используется роботизированный фрезерованный шар с подрешетной структурой, изготовленной из мелиорированных плоских упакованных материалов. Полностью действующая система внутреннего орошения. Цифровая платформа мониторинга.

«Мы пытаемся рассматривать город и природу как единый сверхорганизм. Каким будет будущее, если архитектура и биология станут одним целым. И мы верим в то, что в конечном итоге это неизбежно», — говорит Мария Айолова.

Проект блоков из клеток: «Вырасти свой дом»

Block from Sell — новые технологии в строительстве, основанные на биоматериале. Материал получается из пробирки, а строительство не требует ископаемых ресурсов.

В 2014 году Митч Йоахим написал для издательства TED революционную книгу, раскрывшую множество удивительных, но прагматичных предложений под названием «Клетка: элементарный строительный блок природы». Книга служит основой для революционной биосинтетической технологии работы. Запасные кости, выращенные в лаборатории; стулья и упаковка из грибных спор; 3D-печатные каркасы органов и тканей для создания всего — от органов до домов — это лишь некоторые из вдохновляющих, а главное — очень реальных и действительно разрабатываемых сегодня технологий.

«Мы выращиваем внеклеточную матрицу из свиных клеток. С помощью специального принтера мы распечатываем нужные нам геометрические формы: обувь, кожаные ремни, женские сумочки и другие — без нанесения вреда одушевленному существу. Жертв нет, плоть получается из пробирки. Так же можно сделать и блоки, не используя ископаемые ресурсы для строительства дома».

Проект Bio map: City of 11 billions

Проект от Terreform под названием Bio map: City of 11 billions. Наглядно иллюстрирует влияние увеличения популяции на общую модель мира.

В атмосфере вдохновляющего сотрудничества Terreform ONE и Массачусетского технологического института родился проект Bio map: City of 11 billions. Команды смогли объединить экспертов различных дисциплин и начать работу по изменению парадигмы мышления о том, каким должен быть город. В рамках проекта «Био-карта: город 11 миллиардов» картографы, градостроители, биологи и архитекторы разработали уникальный способ визуализации социально-экологической дилеммы роста населения. «Мы пытаемся доказать, что влияние растущего числа населения настолько беспрецедентно сказывается на городской урбанистике, что не учитывать это прямо сейчас было бы фатальной ошибкой. Все наши решения должны приниматься с учетом этого фантастического роста, иначе мы просто создаем проблемы будущим поколениям».

Строительная биотехнология: новая область биотехнологических исследований и приложений

Обзор

. 2015 сен; 31 (9): 1303-14.

doi: 10.1007/s11274-015-1881-7. Epub 2015 13 июня.

Виктор Стабников ¹ , Владимир Иванов, Цзянь Чу

принадлежность

• ¹ Кафедра микробиологии и биотехнологии, Украинский национальный университет пищевых технологий, 01601, Украина, г. Киев, ул. Владимирская, 68, vstabnikov@ntu.edu.sg.

• PMID: 26070432
• DOI: 10.1007/s11274-015-1881-7

Обзор

Стабников Виктор и др. World J Microbiol Biotechnol. 2015 Сентябрь

. 2015 сен; 31 (9): 1303-14.

doi: 10.1007/s11274-015-1881-7. Epub 2015 13 июня.

Авторы

Виктор Стабников ¹ , Владимир Иванов, Цзянь Чу

принадлежность

• ¹ Кафедра микробиологии и биотехнологии, Украинский национальный университет пищевых технологий, 01601, Украина, г.
  Киев, ул. Владимирская, 68, vstabnikov@ntu.edu.sg.

• PMID: 26070432
• DOI: 10.1007/s11274-015-1881-7

Абстрактный

В последнее десятилетие экспоненциально развивается новая научная и инженерная дисциплина Строительная биотехнология. Основными направлениями этой дисциплины являются селекция микроорганизмов и разработка микробно-опосредованных строительных процессов и биотехнологий производства строительных биоматериалов. Продуктами строительных биотехнологий являются недорогие, устойчивые и экологически чистые микробные биоцемента и биорастворы для благоустройства строительных площадок. Микробные полисахариды используются в качестве добавок к цементу. Для временных конструкций можно использовать биоразлагаемые биопластики, произведенные микроорганизмами.

Биоагенты, используемые в строительных биотехнологиях, представляют собой чистые или накопительные культуры микроорганизмов или активированные аборигенные микроорганизмы почвы. Применение микроорганизмов в строительных процессах — биоагрегация, биоцементация, биозасорение и биодесатурация почвы. Биотехнологически произведенные строительные материалы и строительные технологии с участием микробов имеют много преимуществ по сравнению с обычными строительными материалами и процессами. Надлежащее практическое внедрение строительных биотехнологий могло бы дать значительные экономические и экологические выгоды.

Похожие статьи

• Экологическая безопасность и биобезопасность в строительных биотехнологиях.

  Иванов В., Стабников В., Стабникова О., Кавасаки С. Иванов В, и др. World J Microbiol Biotechnol. 2019 21 января; 35 (2): 26. doi: 10.1007/s11274-019-2598-9. World J Microbiol Biotechnol. 2019. PMID: 30666430 Обзор.

• Патентный ландшафт по применению микроорганизмов в строительной отрасли.

  Дапуркар Д., Теланг М. Дапуркар Д. и соавт. World J Microbiol Biotechnol. 2017 июль;33(7):138. doi: 10.1007/s11274-017-2302-x. Epub 2017 5 июня. World J Microbiol Biotechnol. 2017. PMID: 28585174 Обзор.

• Биотехнология в лесной промышленности.

  Май К., Кюес У., Милиц Х. Май С и др. Приложение Microbiol Biotechnol. 2004 г., февраль; 63(5):477-94. doi: 10.1007/s00253-003-1411-7. Epub 2003 21 августа. Приложение Microbiol Biotechnol. 2004. PMID: 12937955 Обзор.

• Производство и экстракция каротиноидов, продуцируемых микроорганизмами.

  Mussagy CU, Winterburn J, Santos-Ebinuma VC, Pereira JFB. Mussagy CU и соавт. Приложение Microbiol Biotechnol. 2019Февраль; 103 (3): 1095–1114. doi: 10.1007/s00253-018-9557-5. Epub 2018 18 декабря. Приложение Microbiol Biotechnol. 2019. PMID: 30560452 Обзор.

• Технологии биоконверсии метана в более ценные продукты.

  Cantera S, Muñoz R, Lebrero R, López JC, Rodríguez Y, García-Encina PA. Кантера С. и др. Курр Опин Биотехнолог. 2018 Апр; 50:128-135. doi: 10.1016/j.copbio.2017.12.021. Epub 2018 6 января. Курр Опин Биотехнолог. 2018. PMID: 29316497 Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Обзор последних достижений в области инженерного использования соединений фосфата кальция: экологически чистый подход к улучшению почвы.

  Авраменко М., Накашима К., Кавасаки С. Авраменко М. и соавт. Материалы (Базель). 2022 3 октября; 15 (19): 6878. дои: 10.3390/ma15196878. Материалы (Базель). 2022. PMID: 36234219Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

• Измельчение рисовой шелухи как средство повышения долговременных механических свойств земляных смесей для 3D-печати.

  Ferretti E, Moretti M, Chiusoli A, Naldoni L, de Fabritiis F, Visonà M. Ферретти Э. и др. Материалы (Базель). 2022 19 января; 15 (3): 743. дои: 10.3390/ma15030743. Материалы (Базель). 2022. PMID: 35160689 Бесплатная статья ЧВК.

• Микробиом и функциональный анализ традиционного пищевого процесса: выделение новых видов ( Vibrio hibernica ) с промышленным потенциалом.

  Вудс Д.Ф., Козак И.М., О’Гара Ф. Вудс Д.Ф. и др. Фронт микробиол. 2020 9 апр; 11:647. doi: 10.3389/fmicb.2020.00647. Электронная коллекция 2020. Фронт микробиол. 2020. PMID: 32373093 Бесплатная статья ЧВК.

• Эффект усиления антибактериальных свойств покрытия из серого диоксида титана плазменным напылением комплексов гидроксиапатита и аминокислоты при облучении видимым светом.

  Моракул С., Оцука Ю., Онума К., Тагая М., Мотозука С., Мияшита Ю., Муто Ю. Моракул С. и др. Гелион. 2019 авг 28; 5 (8): e02207. doi: 10.1016/j.heliyon.2019.e02207. Электронная коллекция 2019 авг. Гелион. 2019. PMID: 31517079 Бесплатная статья ЧВК.

• На пути к строительному материалу с низким уровнем выбросов CO2, использующему бактериальный метаболизм (1/2): бактериальная система и производство прототипов.

  Ройне А., Фуа Ю.Дж., Бальцер Ле С., Эйкеланд И.Г., Йозефсен К.Д., Маркуссен С., Мир А., Трон-Холст Х., Сикорски П., Вентцель А. Ройне А. и др. ПЛОС Один. 16 апреля 2019 г .; 14 (4): e0212990. doi: 10.1371/journal.pone.0212990. Электронная коллекция 2019. ПЛОС Один. 2019. PMID: 30990806 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

использованная литература

1. 1. Карбогидр Полим. 2013 15 февраля; 92 (2): 1767-75 — пабмед
2. 1. Приложение Microbiol Biotechnol. 2013 Фев; 97(3):1335-47 — пабмед
3. 1. Тенденции биотехнологии. 2006 июнь; 24 (6): 255-60 — пабмед
4. 1. J Основная микробиол. 2015 Январь; 55 (1): 105-11 — пабмед
5. 1. Биотехнология Adv. 2010 янв-февраль;28(1):61-9 — пабмед

Типы публикаций

термины MeSH

Как биотехнология может произвести революцию в строительной отрасли

Какие отрасли промышленности наносят наибольший ущерб окружающей среде? В Великобритании строительство возглавляет список.

Это согласно Программе действий по отходам и ресурсам (WRAP), согласно которой 33 процента отходов страны и 45 процентов выбросов CO2 приходится на строительство. Но один лондонский стартап стремится это изменить.

Изобретение биобетона свидетельствует об огромном потенциале органических материалов в строительстве и многих других отраслях промышленности.

Biohm, основанная в 2016 году, представляет собой биотехнологическую лабораторию, которая придумала способ использования биоразлагаемых материалов, таких как шелуха какао, сушеные апельсиновые корки и молотые цветы синего горошка, для создания устойчивых строительных материалов. Исследователи, стоящие за стартапом, создали два продукта:

• Orb, пробковый строительный материал, изготовленный из органических пищевых отходов 9.0020
• Изоляция из мицелия, теплоудерживающий материал, изготовленный из нитей грибов и грибков

Изоляция из мицелия не только более эффективна, чем синтетические альтернативы, но и улавливает сам углерод. По оценке компании, трех тысяч квадратных метров мицелиальной изоляции достаточно, чтобы высосать из атмосферы 16 тонн углерода. «Просто создавая материал, мы оказываем положительное влияние», — сказал основатель Biohm Эхаб Сайед The ​​Guardian в январе.

Компания Biohm сотрудничает с местными офисами и аэропортами, которые платят за сбор отходов, которые затем перерабатываются в лабораториях Biohm. Клиентов, которые покупают экологичные материалы, затем просят вернуть материалы компании, когда они закончат их использовать, чтобы они могли повторно войти в жизненный цикл, а не отправиться прямо на свалку.

Хотите чистую энергию и низкие счета за электроэнергию?

Проверить наличие

Биотехнология как область деятельности предлагает бесчисленное множество решений общих экологических проблем, выходящих далеко за рамки строительной отрасли. Ряд лабораторий и стартапов по всему миру ищут способы использования живых организмов и органических отходов для создания материалов, которые в противном случае были бы созданы из пиломатериалов, пластика, полученного из нефти, или других природных ресурсов.

Биомасон из Северной Каролины среди них. Компания, основанная в 2012 году в исследовательском треугольнике, производит цемент из бактерий с использованием углеродно-нейтральных процессов. Основатель Джинджер Дозье и ее муж Майкл наполняют песчинки микроорганизмами и превращают их в кораллоподобный материал, достаточно прочный, чтобы его можно было использовать в жилых и коммерческих зданиях. Чтобы все было максимально экологично, вся вода, используемая в процессе создания партии кирпичей, повторно используется для изготовления следующей.

Стартап предлагает ценную альтернативу углеродоемкому процессу производства кирпича. Традиционно для производства кирпичей требуется извлекать глину из земли и сжигать ее в печи при температуре 2000 градусов по Фаренгейту, выбрасывая углекислый газ в атмосферу (8 процентов выбросов углерода в мире приходится на производство кирпича, по оценкам EPA). Напротив, процесс Biomason не требует печи или обжига. Эффективность продукта произвела впечатление на ВВС США, которые сотрудничают с Biomason для создания безопасных взлетно-посадочных полос.

Но что происходит, когда здания изнашиваются, повреждаются и их нужно восстанавливать? В одной голландской исследовательской лаборатории есть биотехнологическое решение: самовосстанавливающийся биобетон.

Микробиолог Хенк Йонкерс из Технологического университета Делфта соединил обычную бетонную смесь с бактериями, образующими известняк (или «целебным агентом», как называет его Йонкерс), которые остаются бездействующими до тех пор, пока не смешаются с водой. Когда трещины входят в бетон, в них естественным образом просачивается вода. В случае биобетона Джонкерса этот процесс заставляет капсулы, содержащие бактерии, открываться, а затем прорастать, размножаться, вступать в реакцию с кальцием в бетонной смеси и заполнять образовавшиеся щели.

В результате получается материал, способный выдержать испытание временем, исключающий необходимость разрушать и восстанавливать здания, что является углеродоемким процессом.

Изобретение биобетона свидетельствует об огромном потенциале органических материалов в строительстве и бесчисленном количестве других отраслей, говорит профессор Бристольского университета Ян Бонд.