Ζωντανό τσιμέντο επουλώνει τις ρωγμές του με βακτήρια

Είναι το δημοφιλέστερο δομικό υλικό από την εποχή της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, φαίνεται όμως ότι επιδέχεται ακόμα πολλές βελτιώσεις. Ολλανδοί ερευνητές ανέπτυξαν ένα βιοτσιμέντο που διορθώνει τις ρωγμές του στρατολογώντας ζωντανά βακτήρια. Το ζωντανό μπετόν είναι τώρα υποψήφιο για ευρωπαϊκό βραβείο καινοτομίας, και τα πρώτα τρία προϊόντα έχουν ήδη φτάσει στην αγορά.

Όσο καλά κι αν έχει προετοιμαστεί, το τσιμέντο πάντα κινδυνεύει να εμφανίσει ρωγμές, οι οποίες αφήνουν το νερό να περάσει και να διαβρώσει τις σιδερένιες ράβδους του οπλισμένου σκυροδέματος.

Τη λύση θα μπορούσε να δώσει η εφεύρεση του Henk Jonkers, μικροβιολόγου στο Πανεπιστήμιο TU Delft, ο οποίος εργάζεται στην ιδέα του από το 2006.

Το βιοτσιμέντο είναι κανονικό τσιμέντο, που περιέχει σφαιρίδια βιοδιασπώμενου πλαστικού, γεμάτα με αποξηραμένα σπόρια βακτηρίων. Τα σφαιρίδια μπορούν να παραμείνουν άθικτα για δεκαετίες, μέχρι να έρθουν σε επαφή με νερό, οπότε διαλύονται και απελευθερώνουν το περιεχόμενό τους.

Τα βακτήρια ξυπνούν τότε από τον λήθαργο και αρχίζουν να γεμίζουν τις ρωγμές με ασβεστίτη, το βασικό συστατικό του ασβεστόλιθου.

Ο Jonkers επέλεξε βακτήρια του γένους Bacillus, των οποίων τα σπόρια μπορούν να παραμείνουν ζωντανά για δεκάδες ή εκατοντάδες χρόνια.

«Χρειαζόμαστε βακτήρια που μπορούν να επιζήσουν στο σκληρό περιβάλλον του τσιμέντου», λέει ο ερευνητής. Εκτός του ότι είναι πολύ ξηρό, το τσιμέντο είναι επίσης υπερβολικά αλκαλικό (έχει πολύ υψηλό pH) για τους περισσότερους μικροοργανισμούς. Οι βάκιλοι, όμως, δεν έχουν τέτοιο πρόβλημα.

Το μόνο που χρειάζονται τα βακτήρια όταν συνέλθουν από τον λήθαργο είναι τροφή και πρώτες ύλες για τον σχηματισμό ασβεστόλιθου. Ως τροφή θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν απλά σάκχαρα, ωστόσο το τσιμέντο που θα προέκυπτε θα ήταν μαλακό και αδύναμο.

Ο Jonkers επέλεξε τελικά το γαλακτικό ασβέστιο, το οποίο οποίο συνδυάζεται με ανθρακικά ιόντα και δίνει ασβεστίτη.

Όπως ανακοίνωσε τον Απρίλιο το TU Delft, ο ερευνητής είναι υποψήφιος για το φετινό Ευρωπαϊκό Βραβείο Εφευρέτη, το οποίο απονέμεται από το Ευρωπαϊκό Γραφείο Διπλωμάτων Ευρεσιτεχνίας.

Μόνο φέτος έχουν φτάσει στην αγορά τρία προϊόντα που βασίζονται στη νέα τεχνολογία: τσιμέντο που αυτοεπιδιορθώνεται, στερεό κονίαμα επιδιόρθωσης και μια υγρή παραλλαγή.