Африканські студенти створили перші в світі цеглу з людської сечі

Будь-які природні відходи - це цінна, екологічно чиста сировина, яке дозволяє робити безліч найрізноманітніших матеріалів. Так, відходи життєдіяльності космонавтів можна перетворити в джерело поживних речовин і основу матеріалів для тривимірного друку, а з коров'ячого гною біохіміки створюють екоодежду і біопластик.

Тепер же команда молодих вчених з Кейптаунського університету в ПАР представила технологію створення з людської сечі цегли.

Нагадаємо, що класичний метод передбачає обов'язковий випал брикетів в печах при температурі близько 1400 градусів Цельсія. Таке промислове виробництво не обходиться без викидів вуглекислого газу в атмосферу.

Тим часом новим біокірпічам "випічка" не потрібно. Для їх створення дослідники збирали сечу в чоловічих туалетах, після чого додавали в неї пісок і колонії бактерій, які виробляють фермент під назвою уреаза. Він вступає в реакцію з сечею і розщеплює її основний компонент - сечовину. Ця хімічна реакція під назвою мікробне карбонатне осадження призводить до утворення карбонату кальцію (також відомий як вуглекислий кальцій, це основний компонент вапняку).

Карбонат кальцію "цементує" матеріал в будь-якій формі, будь то суцільна колона, циліндр або, як в даному випадку, прямокутна цегла.

Відзначається, що всі реакції протікають при кімнатній температурі, а міцністю незвичайних цеглин можна управляти. В середньому вони "ростуть", як висловлюються автори роботи, від чотирьох до шести днів, чим довше - тим міцніше виходить кінцевий продукт.

"Коли ми починали цю роботу в минулому році, нам вдалося створити цегла з твердістю 40% від твердості звичайної вапнякової цегли. Всього кілька місяців по тому ми подвоїли цей показник, просто дозволивши бактеріям цементувати [матеріал] довше", - розповів науковий керівник проекту Діллон Рендалл (Dyllon Randall) в інтерв'ю BBC.

Інженер також поділився деякими розрахунками. За його словами, в середньому людина виробляє 200-300 мілілітрів сечі за годину. Для виробництва одного біокірпіча за новою технологією потрібно від 25 до 30 літрів сечі. Іншими словами, відвідавши туалетну кімнату близько ста разів, людина отримає достатньо матеріалу для створення однієї екологічно чистої цеглини.

Рендалл також зізнався, що виробничий процес виявився досить "пахучим", адже в ході переробки сечовини в якості побічного продукту виділяється аміак.

Однак вже через дві доби запах повністю усувається. А створення і подальше використання біоцеглин не представляє загрозу для здоров'я людей, уточнюють хіміки.

"Процес, який ми використовуємо на першому етапі, вбиває всі шкідливі патогени і бактерії, тому що ми працюємо при надзвичайно високому рівні рН, який, як було показано, знищує майже все", - додав Рендалл.

До речі, це не перші експерименти зі створення цегли з сечовини: подібні роботи раніше проводилися в США, але тоді вчені використовували синтетичний матеріал, виробництво якого вимагає чималих витрат.

Природні ж відходи дослідники застосували вперше. Це не тільки екологічно чиста і дешева альтернатива, а й хороший спосіб хоч трохи поліпшити екологію нашої планети.

Більш того, нова технологія потенційно може стане в нагоді і в іншій сфері. Сеча, яку хіміки називають "рідким золотом", містить велику кількість азоту, фосфору і калію, які стануть в нагоді для створення добрив. В результаті процес комерційного виробництва вийде повністю безвідходним: рідина, яка залишиться після "вичавки" потрібних з'єднань для твердих добрив, послужить для "вирощування" цеглин.

"Це приклад того, як взяти те, що вважається відходами, і створити з цього кілька продуктів. Ви можете використовувати той же процес для будь-якого потоку відходів. Йдеться про переосмислення речей", - робить висновок Рендалл.

До речі, раніше автори проекту повідомляли про нові способи створення екологічного бетону: перший дозволяє утилізувати відходи теплових електростанцій, а другий перетворює стіни будівель в вертикальні сади. Що ж стосується утилізації інших природних матеріалів, то тирса і крабові панцирі, отримані при виробництві морепродуктів, стануть в нагоді в створенні їстівного пластика, а опале листя можуть послужити для виробництва електроніки.