Helicobacter pylori, Staphylococcus ir kt. – tai tik keli bakterijų vardai, siejami su įvairiais žmogaus susirgimais. Bet ar žinote, kaip šias bakterijas ar jų giminaites įdarbinti biocemento, tvirtesnių statybinių konstrukcijų gamyboje ar paminklų restauracijoje? Kaip jų pagalba sukurti architektūrinius kūrinius ar sumažinti anglies dioksido kiekį aplinkoje? Išgauti naftą ar surišti sunkiuosius toksinius metalus?
Nepaisant didelių pasiekimų įvairiose pramonės srityse, šiais laikais tarša, ekologinės ir sveikatos problemos skatina gamybos ekspertus ir mokslininkus ieškoti naujų gamtą ir žmogų tausojančių alternatyvų. Nauji pasiekimai gamtos moksluose leidžia kurti inovatyvius sprendimus šioms problemoms spręsti, kaip šabloną pasitelkiant įvairius natūralius organizmus ir jų sintetinamus junginius.
Iš visų mikroorganizmų vykdomų biomineralizacijos rūšių, labiausiai tiriama ir didžiausią potencialų panaudojimą turinti sritis yra mikroorganizmų sukeltas kalcio karbonato iškritimas į nuosėdas. Vykstant karbamido hidrolizei, jis yra suskaldomas į amoniaką ir karbamatą, pastarasis spontaniškai skyla ir suformuoja dar vieną molekulę amoniako ir vandenilio karbamidą. Vandenyje šie produktai jonizuojasi, suformuodami bikarbonatą ir amonio bei hidroksido jonus, todėl kyla aplinkos pH ir pradeda formuotis karbonato jonai. Esant pakankamai didelei kalcio ir karbonato jonų koncentracijai, kalcio karbonatas nusėda ant mikroorganizmų ląstelių.
Kalcio karbonato nusodinimas plačiau tiriamas dėl jo panaudojimo statybų inžinerijoje ir geotechnologijoje. Mikroorganizmų į smėlį ar betoną įterpiami elementai turi naudingų savybių, tokių kaip atsparumas trūkiams, dūriams, skilimui arba turi optinių savybių. Vienas galimas šio reiškinio pritaikymas yra biokonsolidacija, dar vadinama biosutvirtinimu. Tai yra dirvožemio stiprinimas, naudojant biologines priemones, siekiant sumažinti dirvos eroziją bei sutvirtinti šlaitus.
Yra nustatyta, jog betonas, gautas naudojant mikroorganizmais modifikuotą biocementą, yra atsparesnis šarmams, jam mažiau kenkia ledo susidarymas ir tirpsmas, jis mažiau susitraukia dėl džiūvimo. Biologinių įrankių naudojimas taip pat padėtų spręsti cemento gamybos problemą, kuri šiuo metu į atmosferą išskiria apie 5 % anglies dioksido per metus. Gana nauja, sparčiai tiriama sritis yra save gydantis betonas. Trūkiai yra viena dažniausių betono yrimo ir ilgaamžiškumo praradimo priežasčių. Kasmet betoninių struktūrų taisymui skiriama 147 JAV dol./m3 betono, nepaisant fakto, kad betono gamybos kainos siekia 65-80 JAV dolerių/m3. Dėl šių priežasčių ieškoma ne tik būdų pritaikyti technologiją tokių trūkių taisymui. Ieškoma metodų panaudoti gyvas ląsteles taisyti mikro-trūkius, atsirandančius konstrukcijų išorėje arba viduje.
Daugiau apie tai sužionosite Mokslo festivalio „Erdvėlaivis Žemė“ metu apsislankę paskaitoje „Bakterijos – infekcinių ligų sukelėjos ar biocemento gamintojos?”, kuri vyks rugsėjo 17 d. 15 val. VU Gyvybės mokslų centro R106 aud. (Saulėtekio al. 7, Vilnius).
Lrt.lt
