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Biomateriali, ecco i mattoni creati dall’urina

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Si allunga la lista dei biomateriali creati dagli scarti, in questo caso…del corpo umano. Ricercatori dell’Università di Città del Capo hanno creato il primo mattone ecologico a base di urina

Per la scienza dei biomateriali non esiste un rifiuto organico che non possa essere trasformato in una risorsa. Neppure se il rifiuto in questione è un prodotto di scarto del corpo umano.

Un team di ricerca internazionale guidato da ingegneri sudafricani ha creato i primi mattoni biologici a base di urina umana. La tecnica messa a punto dagli scienziati prevede l’utilizzo di batteri in grado di cementare la sabbia sfruttando l’urea contenuta nell’urina. Durante il processo vengono generati anche preziosi fertilizzanti. Il processo inoltre è privo di scarti e non inquinante.

biomateriali - biomattoni-team

La tecnologia di produzione è simile a quella che in natura porta alla formazione delle conchiglie: si basa su un processo denominato ‘precipitazione batterica di carbonato di calcio‘.

Come fa intuire il nome, alla base del processo ci sono alcuni microorganismi (i batteri Sporosarcina pasteurii) che sono in grado di sintetizzare il carbonato di calcio, quello presente nel sale da cucina e nel calcare, a partire da composti quali l’urea e il cloruro di calcio.

La procedura

Nel dettaglio, la procedura per la produzione di questi biomateriali prevede il riempimento di alcuni stampi con sabbia, batteri e una soluzione di urina e brodo nutriente.

I microorganismi usano l’enzima ureasi di cui sono provvisti per degradare l’urea contenuta nella pipì e rilasciare in ioni di carbonato. Attraverso una reazione chimica complessa, gli ioni di carbonato si combinano con gli ioni di calcio in eccesso e formano il carbonato di calcio.

La robustezza del prodotto finale dipende solo dalle esigenze del cliente: più a lungo i piccoli batteri vengono lasciati ‘a fare il cemento’, più forte sarà il prodotto.

biomateriali - biomattoni1

La sabbia e il sale cementano il tutto nella forma dello stampo a temperatura ambiente, senza bisogno della dispendiosa (per l’ambiente) fase di cottura.

Nessuna emissioni di CO², come avviene invece per i normali mattoni, che si formano attraverso fuoco, acqua, aria e terra cotti a 1400 gradi; ed inoltre con i normali mattoni si ha anche la produzione di sostante deterioranti e materie inorganiche come fluoro o metalli pesanti che gravano sull’ambiente.

I bio-mattoni possono quindi rappresentare un’alternativa completamente naturale e non inquinante, dal momento che tutto il processo avviene a temperatura ambiente. Inoltre, il processo è praticamente privo di scarti.

L’urina utilizzata nell’Università veniva già raccolta per la produzione di fertilizzanti: il liquido rimanente viene impiegato per fabbricare i biomattoni, e il residuo di questa lavorazione (che utilizza soltanto carbonato di calcio) utilizzato infine per ottenere una seconda tornata di fertilizzanti.

Dal punto di vista chimico, l’urina è infatti una sorta di ‘oro liquido’: come volume costituisce meno dell’1% delle acque reflue domestiche, ma contiene l’80% dell’azoto, il 56% del fosforo e il 63% del potassio di tutte le acque di scarto. Azoto e potassio sono gli ingredienti chiave dei fertilizzanti agricoli.

C’è grande ottimismo sui futuri sviluppi e sulla diffusione dell’invenzione degli studiosi della University of Cape Town: d’altra parte … il futuro dell’edilizia è nei biomateriali.

 

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