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I primi mattoni fatti di urina: ricercatori sudafricani rivoluzionano la bio-edilizia

Sembra folle l’idea di poter costruire una casa solamente andando al bagno. Tuttavia, un team di ricercatori ha usato urina umana per ottenere in laboratorio i primi bio-mattoni con un processo zero sprechi che genera anche preziosi fertilizzanti. Si tratterebbe di una delle innovazioni da capogiro. I nuovi bio-mattoni, infatti, potrebbero ad abbassare drasticamente i costi sui materiali così da poter costruire anche in zone disagiate o del terzo mondo. Il risparmio, come spiegheremo in seguito, è dovuto ai processi produttivi propri del mattone.

PH: www.bbc.uk

La tecnica è stata messa a punto da un team di scienziati del Dipartimento di ingegneria civile presso l’Università di Città del Capo (UCT), Sud Africa, che hanno collaborato con i colleghi dell’Istituto di ingegneria ambientale dell’ETH di Zurigo, Svizzera. I ricercatori, guidati dalla dottoressa Suzanne Lambert, li hanno prodotti attraverso un processo naturale chiamato precipitazione dei carbonati microbica.

Gli studenti di ingegneria hanno raccolto l’urina dai bagni degli uomini e dopo averne fatto un fertilizzante solido, il liquido rimasto è stato quindi utilizzato in un processo biologico per “coltivare” ciò che l’università chiama “bio-mattoni” attraverso proprio il processo di precipitazione dei carbonati microbica.

In parole semplici, vengono sfruttati dei batteri che producono ureasi, un enzima che rompe il composto chimico dell’urea (presente nell’urina) e che contemporaneamente permette la produzione di carbonato di calcio.

La reazione eseguita in un contenitore con aggiunta di sabbia permetterebbe a quest’ultima di cementificare creando il vero mattone.

Link to the paper: https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S2213343718304251-ga1_lrg.jpg

L’aspetto più interessante risiede nel fatto che questi blocchi possono avere la resistenza desiderata dai ricercatori, in base al tempo lasciato ai microorganismi di “lavorare”. Il processo non è dissimile da quello che determina la formazione delle conchiglie, come dichiarato dal supervisore della dottoressa Lambert, il professor Dyllon Randall.

“Quando noi iniziammo il processo l’anno scorso, avevamo raggiunto la stessa resistenza a compressione di un mattone silico calcareo con il 40% di foratura. Solo pochi mesi dopo abbiamo raddoppiato quella forza resistente semplicemente cambiando il materiale messo nello stampo e permettendo ai batteri di cementare le particelle più a lungo – a calore zero, a temperatura ambiente”.

I benefici dei bio-mattoni a base di urina umana sono molteplici. Innanzitutto la reazione avviene infatti a temperatura ambiente in appositi stampi, mentre per creare i mattoni classici è necessario cuocerli in forni appositi a temperature che arrivano a 1.400° centigradi. Si tratta di una procedura che proietta grandi quantità di anidride carbonica in atmosfera, il più impattante dei gas serra e dunque catalizzatore del riscaldamento globale. Se ciò non bastasse, durante la creazione dei bio-mattoni vengono rilasciati azoto e potassio, che sono tra i principali componenti dei fertilizzati utilizzati in commercio. Anche il fosforo presente nell’urina può essere trasformato in fosfato di calcio, un altro ingrediente chiave dei fertilizzanti.

Il fatto che siano realizzati con materiale organico, umano, però non deve far temere. La reazione avviene a pH estremamente elevati, un’acidità che in pratica uccide qualsiasi forma di vita e neutralizza i rischi per la salute.

L’unico problema è che per fare un mattone c’è bisogno tra i 25 ei 30 litri per crescere che potrebbe sembrare molto, ma la maggior parte di questa urina è la stessa che viene anche utilizzata per produrre circa 1 kg di fertilizzante. Dato che in media un essere umano produce 200-300 ml di urina, per fare un bio-mattone dovresti andare in bagno circa 100 volte.

La tecnica rivoluzionaria pubblicata in due articoli sul Journal of Environmental Chemical Engineering, deve essere ancora ottimizzata al meglio e resa profittevole, ma i suoi ideatori sono ottimisti sui futuri sviluppi e sulla sua diffusione. Credit: http://scienze.fanpage.it/

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Alessio Cilibertihttps://buildingcue.it
Iscritto al secondo anno di laurea magistrale in Civil engineering all'Università di Bologna. Ha effettuato nell'anno 2018 un periodo di scambio nell'ambito del programma Erasmus+ presso la Bauhaus university di Weimar in Germania. Attualmente è visiting scholar presso l'ETH di Zurigo dedicandosi alla ricerca per tesi relativa alla dinamica strutturale. Appassionato di recupero di strutture e di ingegneria sismica, nonchè di monitoraggio strutturale.