Il biocemento fatto di fanghi di scarto e urina è l’alternativa green per i materiali da costruzione. Uno studio della Nanyang Technological University di Singapore apre le porte a nuovi scenari sostenibili per l’edilizia

Solo rifiuti come materie prime per la creazione di un innovativo biocemento, fatto di fanghi e urina, che si candida a diventare l’alternativa green ai materiali da costruzione. La ricerca è opera di un gruppo di ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore. E non è solo un risultato ottenuto in laboratorio. C’è già molto di più.

Il nuovo materiale, dopo i risultati promettenti ottenuti dai ricercatori, è attualmente già utilizzato in prove per rafforzare la sabbia sulle coste di Singapore e per ripristinare incisioni rupestri in Cina. E sì, gli scienziati hanno utilizzato davvero solo due comuni materiali di scarto, fanghi industriali e urea, questa proveniente da urina di mammiferi.

Il biocemento è ottenuto attraverso un processo di precipitazione della calcite (carbonato di calcio) indotta da microbi (MICP) per il miglioramento del suolo, che potrebbe essere prodotto utilizzando materiali di scarto a temperatura ambiente, qui in particolare fanghi di carburo di origine industriale e urina.

Questa è stata utilizzata come mezzo di crescita per la coltivazione di batteri produttori di ureasi (UBP), l’enzima che catalizza l’idrolisi dell’urea in biossido di carbonio e ammoniaca, e al contempo per fornire urea utile ad attivare la procedura MICP: in tal modo gli ioni calcio solubili provenienti dai fanghi di carburo e i batteri UPB inducono la precipitazione del carbonato di calcio.

Quando i batteri vengono aggiunti alla miscela e la soluzione risultante viene spruzzata sul terreno o sulla sabbia, si verifica una reazione di indurimento che lega le particelle di terreno in un blocco solido.

©Journal of Environmental Chemical Engineering

La sabbia trattata con questo ha raggiunto una resistenza alla compressione non confinata di 1,2–1,7 MPa con un contenuto di carbonato di calcio del 7,3–7,7%, mentre la permeabilità è stata ridotta di due ordini di grandezza. Questi risultati, secondo i ricercatori, sono sufficienti a dimostrare la possibilità di utilizzare i fanghi di carburo e l’urina per la produzione sostenibile di biocemento.

I ricercatori affermano che il loro biocemento potrebbe diventare anche un metodo sostenibile ed economico per il miglioramento del suolo, ridurre l’erosione della polvere o del vento nel deserto e per costruire bacini d’acqua dolce sulle spiagge o nel deserto.

Un altro grande vantaggio di questo processo è la produzione di soluzione incolore che quindi, applicata sul terreno, sabbia o roccia, ne preserva loro colore originale, il che rende utile il processo per il restauro di antichi monumenti e manufatti rupestri.

Il biocemento è stato già utilizzato per restaurare le dita delle mani di un Buddha nelle incisioni rupestri di Dazu, patrimonio mondiale dell’Unesco in Cina.

Il processo di produzione del biocemento, inoltre, richiede meno energia e genera meno emissioni di carbonio rispetto ai metodi tradizionali di produzione del cemento e il materiale viene prodotto a temperatura ambiente, con un processo quindi più ecologico e meno esigente dal punto di vista energetico.

Il lavoro è stato pubblicato su Journal of Environmental Chemical Engineering.

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Fonti: Nanyang Technological University / Journal of Environmental Chemical Engineering

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