Cime 2 kvartál 2024

Vědci zkoušejí k výrobě betonu využít odpady, pivovarské mláto i peří

Praha (ČTK) - Čeští vědci zkoumají možnosti výroby betonu z pevných odpadů, které vznikají například při těžbě uhlí či v metalurgii. Využívají k tomu mikroorganismy, které jsou schopny v přítomnosti močoviny, kterou metabolizují, srážet kalcit. Růst bakterií testují na mediích připravených z odpadů z potravinářského průmyslu, jako je pivovarské mláto, peří nebo zbytky po separaci kuřecího masa. Jejich snahou je snížit energetickou náročnost produkce betonu a zátěž životního prostředí, která vzniká při těžbě přírodních surovin. Za konsorcium Biocirkl, které sdružuje výzkumná pracoviště a soukromé firmy, o tom ČTK informoval Milan Hulínský.

Projekt, který získal peníze od Technologické agentury ČR, řeší tým vědců z Ústavu chemických procesů Akademie věd ČR (ÚCHP), Vysoké školy chemicko-technologické (VŠCHT) a Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT). Výzkumníci hledají možnosti, jak nahradit základní zdroje surovin a energie, které postupně ubývají. Výroba betonu je energeticky náročná, při těžbě surovin potřebných k výrobě cementu se i znehodnocuje půda, ztrácí se biodiverzita a má to rovněž další negativní dopady na ekosystém. Stavební průmysl produkuje také velké množství odpadu, z kterého 45 až 65 procent končí na skládkách.

"Vzhledem k množství vytěžených neobnovitelných surovin, spotřeby energie a podílu na emisích skleníkových plynů je stavebnictví odvětvím, kde má prosazování principů oběhového hospodářství významný vliv na životní prostředí," uvedla Olga Šolcová z ÚCHP. Například výroba portlandského cementu, což je hlavní součást betonu, se podílí sedmi až deseti procenty na celkových světových emisích CO2. Ty navíc vznikají při výrobní teplotě 1450 stupňů Celsia. Na jednu tunu portlandského cementu připadá 0,62 až 0,97 tuny CO2, uvedli vědci v tiskové zprávě.

Nadějný výzkum, jehož výsledek by měl být známý do roku 2025, by podle Kateřiny Demnerové z VŠCHT umožnil snížit uhlíkovou stopu a zároveň recyklovat stavební materiál. Vědci se snaží využít bakterie, které produkují enzym ureasa a které se využívají pro srážení kalcitu. "Enzym ureasa hydrolyzuje močovinu za vzniku amoniaku a kyseliny uhličité. V přítomnosti vápníku je výslednou sloučeninou kalcit. Takto lze recyklovat pevné odpady, které vznikají například při těžbě uhlí, v metalurgii, popílky, a to včetně odpadů vzniklých ve stavebnictví především při demolici budov," řekla Demnerová.

Při srážení kalcitu přeměňují bakterie zdroj vápníku na nerozpustný CaCO3 a vznikající mikrokrystaly se postupně zvětšují, snižují porozitu a zpevňují vzniklý biocementový kompozitní materiál.

Pro kultivaci bakterií vědci testují media připravená z odpadních materiálů potravinářského průmyslu. Jde o pivovarské mláto, peří nebo zbytky po separaci kuřecího masa. Běžně se používají komerční media, která jsou ale drahá.