Prva bio-opeka od ljudskog urina
Inovativni i održivi građevinski materijali
Bio-opeku od ljudskog urina, prvu takvog tipa na svijetu, izradila je Suzanne Lambert, studentica diplomskog studija građevine na Sveučilištu u Cape Townu (UCT) pod vodstvom dr. Dyllon Randalla, čime su predstavljena inovativna rješenja u procesima oporavka otpada.
Do opeka kombinacijom pijeska, bakterija i urina
Tijekom posljednjih nekoliko mjeseci, studentica diplomskog studija građevine na UCT-u, Suzanne Lambert je pod mentorstvom dr. Dyllona Randalla, višeg predavača na području inženjerstva kvalitete vode pri UCT-u i u suradnji s Vukheta Mukharijem, također studentom građevine, radila na laboratorijskim testiranjima različitih oblika bio-opeka te na ispitivanjima njihove vlačne čvrstoće, a sve u svrhu stvaranja inovativnog građevinskog materijala.
Dr Dyllon Randall i studenti Vukheta Mukhari i Suzanne Lambert / Fotografija: Robyn Walker / news.uct.ac.za
Mukotrpna istraživanja ipak su dala rezultat i tako su predstavljene bio-opeke, koje po prvi put u svom sastavu sadrže i ljudski urin. Ovaj zanimljiv proizvod izrađen je prirodnim procesom pod nazivom mikrobno potaknuto karbonatno taloženje (eng. Microbial Carbonate Precipitation, MCP). MCP podrazumijeva koloniziranje pijeska bakterijama koje proizvode ureazu, enzim koji kroz kompleksne kemijske reakcije razgrađuje ureu iz ljudskog urina, proizvodeći pritom kalcijev karbonat, što cementira pijesak u bilo kojem obliku. Sada, po prvi put, pijesak je cementiran u obliku pravokutne građevinske opeke.
Razvoj ove vrste opeke povoljno utječe na okoliš i globalno zatopljenje, budući da se biološke opeke izrađuju u kalupima pri sobnoj temperaturi. U odnosu na biološke opeke, one uobičajene se peku na temperaturi od oko 1400 ° C, pri čemu se stvaraju ogromne količine ugljikovog dioksida.
Fotografija: Robyn Walker / news.uct.ac.za
Čvrstoća bio-opeka ovisit će o potrebama klijenta: „Ako klijent želi čvršću opeku, sve što trebamo napraviti jest produžiti vrijeme rasta bakterijama kako bi nastalu opeku učinili što jačom“, rekao je dr. Randall.
Koncept korištenja uree za proizvodnju opeke već je testiran u SAD-u prije nekoliko godina, ali uz pomoć sintetičkih rješenja. U ovom se pak slučaju za proizvodnju opeke po prvi put koristio pravi ljudski urin.
Rad Suzanne Lambert temelji se na istraživanjima iz 2017. godine, koje je također pod mentorstvom dr. Randalla proveo Jules Henz, švicarski student koji je četiri mjeseca proveo na UCT-u baveći se navedenom tematikom.
„To je ono što volim kod istraživanja – mogućnost nadogradnje postojećih radova“, izjavio je dr. Randall.
Fotografija: Robyn Walker / news.uct.ac.za
Gnojiva kao nusproizvodi
Procesom se kao nusproizvodi dobivaju dušik i kalij, koji su važne komponente komercijalnih goriva. Dr. Randall urin smatra tekućim zlatom – po volumenu, urin čini svega 1 % kućnih otpadnih voda, no 80 % dušika, 56 % fosfora i 63 % kalija sadržanog u otpadnim vodama potječe iz urina.
Oko 97 % fosfora iz urina može se pretvoriti u kalcijev fosfat, ključni sastojak gnojiva koja podupiru komercijalnu poljoprivredu širom svijeta. Ovo je značajno zbog trenutnog pomanjkanja prirodnih rezervi fosfata.
„Zero waste“ koncept
Gnojiva se proizvode kao dio faznog procesa koji se koristi za proizvodnju bio-opeka: urin se prvo sakuplja u pisoarima iz čega se izdvajaju sastojci potrebni za proizvodnju čvrstog gnojiva, a preostala tekućina se zatim koristi u biološkom procesu za proizvodnju bio-opeka. Tekući dio koji preostaje i nakon postupka proizvodnje opeka koristi se za izradu još jednog gnojiva.
Cjelokupna shema ovakvog postupka učinkovito može rezultirati tzv. zero waste konceptom, s potpunom pretvorbom urina u korisne proizvode.
Fotografija: Robyn Walker / news.uct.ac.za
Za širenje ovakvog projekta potrebno je razmotriti i logistiku: prikupljanje urina te transport do mjesta njegova oporavka. U svom nedavnom preglednom radu, dr. Randall je razmatrao opcije istoga, a trenutno još jedan student pod njegovim mentorstvom s vrlo obećavajućim rezultatima istražuje transportnu logistiku prikupljanja i oporavka urina.
Drugo što treba razmotriti jest opće društveno prihvaćanje. Urin potreban za istraživanja se prikupljao iz muških pisoara, ali što je s drugom polovicom stanovništva čiji se urin nije koristio?
Studenti koji su sudjelovali na izradi bio-opeka od ljudskog urina ne kriju svoj optimizam o potencijalu primjene ovog održivog građevinskog materijala u stvarnom svijetu.
I za sam kraj, dr. Randall dodaje: „U ovom primjeru uzmete nešto što se smatra otpadom te iz toga proizvodite više različitih proizvoda. Isti postupak može se koristiti za bilo koji otpadni tok, a radi se samo o preispitivanju postojećih saznanja.“
Klara Perović / Ekovjesnik