У Швейцарії створили біоцемент із бактерій, який твердне за кімнатної температури для будівництва

Марсіанська ідея: біоцемент із живими мікробами

Як повідомляє НВ — Техно: У Швейцарії архітекторка Карен Анторвеса Паес розробила два методи виготовлення будівельних елементів із біоцементу, який виробляється за допомогою ґрунтової бактерії Sporosarcina pasteurii і твердне за кімнатної температури, без високотемпературного випалювання. Технологія базується на мікробно індукованому осадженні карбонату кальцію, що дозволяє створювати матеріал, близький за міцністю до традиційного будівельного розчину. Біоцемент підходить для ненесучих перегородок і фасадних панелей.

Біоцемент виробляється за допомогою бактерії Sporosarcina pasteurii, яка розщеплює сечовину, утворюючи карбонат-іони. Ці іони в реакції з хлоридом кальцію формують кристали вапняку. Як зазначила Карен Анторвеса Паес,

“Ми використовуємо бактерії, щоб отримати своєрідний мінеральний клей”

. Вона порівняла процес з випіканням торта:

“Це трохи схоже на випікання торта. Є тісто, яке ще дуже податливе й крихке. Лише духовка перетворює його на щось тверде. Роль духовки в цій технології виконують бактерії”

.

Інноваційні методи виготовлення біоцементу

Окрім цього, для 3D-біодруку було створено чорнило з води, природних камедей, піску та живих бактерій. Надрукований виріб занурюють у мінералізаційну ванну на 2-5 днів з щоденним оновленням розчину. Другий метод виготовлення біоцементу полягає у по черзі нанесенні шарів піску, бактерій і мінералізаційних речовин роботизованою рукою.

У 2025 році біоцементна конструкція була представлена на Венеційській архітектурній бієнале, де вона росла пів року перед відвідувачами. Це свідчить про потенціал технології не лише у традиційному будівництві, а й в нових умовах, таких як будівництво на Марсі, де подібний підхід раніше розглядався.

Проте, за словами Паес, “Якщо не подбати про утилізацію цього хімічного побічного продукту, будівництво з біоцементу, на жаль, не можна назвати сталим”. Виробництво традиційного цементу зазвичай супроводжується викидами, що становлять близько 8% глобальних викидів вуглецю, тому біоцемент може стати екологічно чистішою альтернативою.

Технологія біоцементу, яка розроблена в Швейцарії, може мати значний вплив на будівельну індустрію, оскільки забезпечує більш екологічний підхід до виробництва будівельних матеріалів. Зокрема, її використання в умовах на кшталт Марса може стати важливим кроком в колонізації інших планет, зменшуючи залежність від матеріалів, які потрібно транспортувати з Землі. Однак для того, щоб ця технологія стала дійсно стійкою, необхідно знайти ефективні рішення для утилізації побічних продуктів, що може стати викликом для подальших досліджень та розробок у цій галузі.

У той час як швейцарські дослідники працюють над інноваційними методами будівництва, вчені з Китаю та Німеччини також досягли успіху у створенні нових матеріалів, які можуть стати більш економічними та міцними альтернативами традиційним сплавам. Це свідчить про зростаючий інтерес до екологічних і технологічних інновацій у будівництві та промисловості.