Forskere utvikler biosement av urin, jord og industriavfall

Jord, dyreurin og industriavfall er hovedingrediensene i en ny type miljøvennlig og CO2-nøytral sement som kan lappe hull i veier og styrke kyststrekningene våre.

Jord, dyreurin og industriavfall er hovedingrediensene i en ny type miljøvennlig og CO2-nøytral sement som kan lappe hull i veier og styrke kyststrekningene våre.

Shutterstock / 24Novembers

En splitter ny biosement som hovedsakelig består av jord, dyreurin og industriavfall, har sett dagens lys i et laboratorium i Singapore. Og det kan raskt vise seg å være fantastiske nyheter for kampen mot klimaendringer.

Gjenbruken av avfallsproduktene i jord er både billig og helt CO2-nøytralt, i motsetning til tradisjonell sementproduksjon, som er en av klodens største miljøsyndere.

Produksjonen av konvensjonell sement står i dag for åtte prosent av verdens CO2-utslipp, noe som er mer enn utslippene fra hele India, med 1,38 milliarder mennesker og 21 millioner bedrifter.

Derfor forurenser sement så mye

Sement er grunnsubstansen i betong, som hver dag brukes til å bygge hus, broer og annen infrastruktur.

Etterspørselen etter sement er så stor at den på verdensbasis antagelig bare slås av dyr og menneskers behov for vann og mat – og sementforbruket stiger årlig med om lag to prosent.

Sementproduksjon innebærer store CO2-utslipp, blant annet fra den såkalte sintringen, der den finpulveriserte blandingen av råmaterialer som kalkstein og leirskifer brennes til den så vidt begynner å smelte.

Men forskerne fra Nanyang tekniske universitet (NTU) i Singapore har nådd et gjennombrudd. Ved romtemperatur kan de blande urin fra pattedyr og industriavfall som acetylengass, som blant annet brukes til sveising.

Wu Shifan (t.v.) og professor Chu Jian ved Nanyang teknologiske universitet med prøver på den nyutviklede biosementen.

© Nanyang Technological University, Singapore

Urin herder bakken

Biosementen fra Singapore produseres ved at urea reagerer med kalsiumioner i industriavfall og blandes med helt vanlig jord.

Kalken oppløses i syre før urinen tilsettes for å få en naturlig mørtelmasse.

Forskerne tilsetter en bakteriekultur som bryter ned urea og forårsaker en kjemisk reaksjon som gir kalsiumkarbonat. Det er et fast stoff som finnes naturlig i for eksempel kritt og kalkstein.

Den noe eksotiske miksen blandes med jord. Den binder jord- og sandpartiklene så tett sammen at de fyller ut hulrommene i den naturlige mørtelmassen.

Hele prosessen resulterer i en hard og herdet jordmasse som kan brukes som for eksempel lappemateriale til bygninger, på veier og langs eroderte kystlinjer.

Trykkstyrken i jorden med biosement kan ifølge forskerne i Singapore foreløpig nå 1,7 megapascal, noe som er et stykke unna den betongen som brukes i bygningsfundamenter, der trykkstyrken er 35 megapascal.

Kuruker og hønsemøkk i sementen

Forsøket med biosement i Singapore er langt fra det eneste der det eksperimenteres med å skape en både fysisk og miljømessig bærekraftig erstatning for vanlig sement.

Forskere fra MIT i USA har tidligere blandet tradisjonell sement med vulkansk aske og oppnådd en trykkstyrke på 53 megapascal. Denne løsningen var imidlertid ikke helt grønn.

Forskere i Sør-Afrika har faktisk blandet hønsemøkk i konvensjonell sement, mens indonesiske forskere har blandet historiske bygningsmaterialer som kuruker og leire med mikroorganismer for å utvikle grønne alternativer.

Nettopp mikroorganismer i biosementen er noe den amerikanske bedriften Biomason har jobbet med i om lag ti år, og denne våren fikk selskapet en kapitalinnsprøytning på 460 millioner kroner til utviklingen.

Selskapet forventer å kunne bidra med å fjerne 25 prosent av sementindustriens CO2-utslipp før 2030.