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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、修復文物等
2022年05月17日 09:18:17
來源：化工儀器網 作者：解意 點擊量：4510
近日，新加坡南洋理工大學科學家利用工業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文物雕像等方面發揮巨大潛力。
【化工儀器網 項目成果】廢物也能再利用已經不再是一個天方夜譚。在當前綠色低碳的全球大環境下，各行各業都在探尋適合自身發展的可持續模式，科研人員也在努力研究出低耗能高產出的產品，在實現企業利益的同時也承擔一份社會責任。
近日，新加坡南洋理工大學科學家利用工業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文物雕像等方面發揮巨大潛力。論文“利用碳化物污泥和尿液進行可持續的生物水泥生產”發表于《環境化學工程雜志》。
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，可以說是傳統水泥的再生替代品，具有可持續、低碳化、低成本的優點。
研究人員指出，他們新研制出的生物水泥由生產乙炔氣產生的廢料工業電石渣和哺乳動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生可溶性鈣，隨后將尿素添加到可溶性鈣中形成膠結溶液，接著在溶液中加入細菌培養物，細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生反應形成堅硬的固體材料——碳酸鈣，也就是(生物)水泥的主要成分。
據研究顯示，用生物水泥加固的土壤具有高達 1.7 兆帕 (MPa) 的無側限抗壓強度，高于使用等量水泥處理的相同土壤的抗壓強度。而且，生物水泥是在室內常溫下生產，不用燃燒任何東西，也就不會產生大量的碳排放，加上對廢棄材料的再利用，因此生物水泥完全具備節能降耗的優良特點。
另外，由于細菌培養液和膠結液都是無色的，當這種方法在土壤、沙子或巖石上應用時，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舊的巖石紀念碑和文物。目前，該研究團隊也正在與新加坡相關國家機構合作，以求土壤改良、海岸線加固、文物修復等方面發揮重大作用。
(資料來源：科技日報)
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