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廢棄材料華麗變身 新型生物水泥可用于加固建筑、修復(fù)文物等
2022年05月17日 09:18:17 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：解意 點(diǎn)擊量：4477

近日，新加坡南洋理工大學(xué)科學(xué)家利用工業(yè)電石渣和尿液中的尿素這兩種常見的廢料制造出生物水泥，這種水泥有望在加固建筑、改良土壤、控制海灘侵蝕以及修復(fù)文物雕像等方面發(fā)揮巨大潛力。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】廢物也能再利用已經(jīng)不再是一個(gè)天方夜譚。在當(dāng)前綠色低碳的全球大環(huán)境下，各行各業(yè)都在探尋適合自身發(fā)展的可持續(xù)模式，科研人員也在努力研究出低耗能高產(chǎn)出的產(chǎn)品，在實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益的同時(shí)也承擔(dān)一份社會(huì)責(zé)任。
 
　　近日，新加坡南洋理工大學(xué)科學(xué)家利用工業(yè)電石渣和尿液中的尿素這兩種常見的廢料制造出生物水泥，這種水泥有望在加固建筑、改良土壤、控制海灘侵蝕以及修復(fù)文物雕像等方面發(fā)揮巨大潛力。論文“利用碳化物污泥和尿液進(jìn)行可持續(xù)的生物水泥生產(chǎn)”發(fā)表于《環(huán)境化學(xué)工程雜志》。
 
　　生物水泥是什么？這是一種可再生形式的水泥，通過細(xì)菌的硬化作用將土壤粘合成固體塊成為水泥，可以說是傳統(tǒng)水泥的再生替代品，具有可持續(xù)、低碳化、低成本的優(yōu)點(diǎn)。
 
　　研究人員指出，他們新研制出的生物水泥由生產(chǎn)乙炔氣產(chǎn)生的廢料工業(yè)電石渣和哺乳動(dòng)物尿液中的尿素這兩種廢料制成。首先，他們用酸處理電石渣產(chǎn)生可溶性鈣，隨后將尿素添加到可溶性鈣中形成膠結(jié)溶液，接著在溶液中加入細(xì)菌培養(yǎng)物，細(xì)菌分解溶液中的尿素，形成碳酸鹽離子。碳酸鹽離子和可溶性鈣離子發(fā)生反應(yīng)形成堅(jiān)硬的固體材料——碳酸鈣，也就是(生物)水泥的主要成分。
 
　　據(jù)研究顯示，用生物水泥加固的土壤具有高達(dá) 1.7 兆帕 (MPa) 的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，高于使用等量水泥處理的相同土壤的抗壓強(qiáng)度。而且，生物水泥是在室內(nèi)常溫下生產(chǎn)，不用燃燒任何東西，也就不會(huì)產(chǎn)生大量的碳排放，加上對(duì)廢棄材料的再利用，因此生物水泥完全具備節(jié)能降耗的優(yōu)良特點(diǎn)。
 
　　另外，由于細(xì)菌培養(yǎng)液和膠結(jié)液都是無色的，當(dāng)這種方法在土壤、沙子或巖石上應(yīng)用時(shí)，其原始顏色得以保留，這使得研制出來的生物水泥可用于修復(fù)舊的巖石紀(jì)念碑和文物。目前，該研究團(tuán)隊(duì)也正在與新加坡相關(guān)國(guó)家機(jī)構(gòu)合作，以求土壤改良、海岸線加固、文物修復(fù)等方面發(fā)揮重大作用。
 
　　(資料來源：科技日?qǐng)?bào))
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