Bakterije ključne za cement koji ne pridonosi globalnom zagrijavanju

U ruralnom dijelu Danske postoji skladište koje sadrži kontejnere s bakterijama za koje se dvije tvrtke nadaju da će biti rješenje za problem velikih količina emisija stakleničkih plinova u industriji cementa.

Veliki danski proizvođač cementa IBF i američki startup Biomason nastoje pokazati da novi oblik cementne mješavine temeljen na prirodnom procesu može izbjeći potrebu za velikom količinom energije, kao i velike količine emisija ugljikova dioksida koje obilježavaju cementnu industriju već stoljećima.

Kako bi postigao potrebnu čvrstoću, tradicionalni beton sadržava cement nazvan Portland koji kao osnovu koristi vapnenac. Kada se taj vapnenac zagrijava, jedan od nusprodukata je ugljikov dioksid. Posebna vrsta bakterija, u odgovarajućem okolišu, može oponašati ključne osobine Portland cementa, no uz obrnut tijek ugljičnog ciklusa. Bakterije upijaju ugljikov dioksid i pretvaraju ga u kalcijev karbonat.

Taj oblik kemijske transformacije omogućava da pod vodom rastu i očvrsnu koraljni grebeni. Timovi biologa, tehničara i inženjera iz Ikasta u Danskoj i Sjeverne Karoline planiraju replicirati taj proces s nekoliko izmjena. Riječ je zapravo o 3D printanju s biološkom osnovom. Ovoga proljeća dvije tvrtke namjeravaju započeti proizvodnju industrijskih količina poliranih betonskih ploča koje će tijekom čitavog svog životnog vijeka zadržati ugljik.

Ploče će se raditi u malim serijama, no prije no što će biti isporučene klijentima u Danskoj, Nizozemskoj i Ujedinjenom Kraljevstvu, timovi stručnjaka moraju provesti tjedne usavršavajući proizvodni proces.

Za razliku od testiranja softvera, čista fizikalnost kod ovog proizvodnog procesa čini napor iznimno teškim, ističe glavni operativni direktor Biomasona Bert Bruggeman.

"Ovdje nije riječ o promjeni u datoteci ili kodiranju. Ovo je riječ o promjeni stroja, promjeni biologije. Za to treba vremena", kaže Bruggeman, elektrotehnički inženjer koji je prije nadzirao proizvodnju Teslina modela 3.

Utemeljiteljica i glavna izvršna direktorica Biomasona Ginger Krieg Dosier vrlo je svjesna prirode procesa.

Ginger Krieg Dosier

Početni eksperiment dogodio se u njezinu stanu dok je predavala na arhitektonskom učilištu u Ujedinjenim Arapskim Emiratima.

"Mislim da je bila riječ o tvrdoglavosti. I činjenici da svijet ovo treba", rekla je o svojoj odluci da pokrene posao.

Cement je pomogao u industrijalizaciji i bez toga, kako kaže Dozier, svijet bi bio zapeo u gradovima 18. stoljeća. No, inovacija kasnije nije bila previše brza, a cilj Biomasona je do 2030. za četvrtinu smanjiti emisije ugljikova dioksida u industriji cementa.

U Danskoj se danas proizvodi 800 kilograma ekvivalenta ugljikova dioksida na svaku proizvedenu tonu cementa, ponajviše zbog velike toplinske energije u procesu proizvodnje.

Kako bi se to smanjilo, potrebno je povećati udio obnovljive energije, i to u zemlji gdje se već polovica struje proizvodi od sunca ili vjetra, ili promijeniti materijale koji ulaze u proces. Biomason se fokusirao na ovo drugo.

Ulaganje IBF-a bitno je olakšalo razgovore s drugim potencijalnim suradnicima.

Tržišni potencijal za novu vrstu cementa je velik, posebno u zemlji poput Danske, gdje regulatorni okvir potiče inovaciju u građevinarstvu.

Od siječnja vlada zahtijeva da nove velike zgrade za koje se traži dozvola moraju biti ispod određenog godišnjeg praga emisija ugljičnih plinova, uključivo u fazi gradnje.

U skladištu u kojemu se nalaze kontejneri za rast odgovarajućih bakterija, kilometar cijevi raspršuje potrebne količine kultivirajućeg materijala koji potiče taj rast.

Piljevina i reciklirana kišnica s krova pomažu stvaranju tople i vlažne okoline koja je za taj proces nužna. Bakterije onda tvore osnovu za smjesu u obliku cementa koja povezuje druge sastojke betona, pijesak i sitno kamenje.

Kamenje i pijesak, u industriji poznato kao agregat, miješaju se s biološki proizvedenim cementom, dakle u ovom slučaju bez dodavanja tipičnog Portland cementa.

Skladište u danskom Ikastu kojim upravljaju Biomason i IBF

IBF procjenjuje da je potrebno 783 bilijuna bakterija za svaki proizvodni ciklus u kojemu nastane 725 kilograma betona koji se pretvara u betonske ploče. Kada se osuše, ploče moraju biti očišćene od mogućih ostataka bakterija. Na kraju se strojem koji koristi pet litara vode u sekundi poliraju ploče prije pakiranja. To je posljednji korak u trodnevnom procesu.

Beton koji se u konačnici proizvodi emitira daleko manje molekula ugljikova dioksida.

Prema riječima Bruggemana, dugoročna poslovna strategija je repliciranje postupka drugdje gdje se proizvodi beton, ostvarujući prihode od prijenosa tehnologije i patenta u skladu s proizvedenim količinama.

Biomason je dobio potporu od nekoliko ulagača rizičnog kapitala, a među prvim klijentima nalazi se i međunarodni lanac prodavaonica odjeće H&M.

Ključno je, prema riječima profesora Tima Broyda sa sveučilišta UCL u Londonu, hoće li novi materijali moći biti osigurani.

Pojašnjava da je industrijski mentalni sklop dosta konzervativan i netko mora podnijeti troškove rizika.

Prema Broydu, proizvod koji Biomason sada razvija bit će koristan za beton po kojemu se hoda, no neće dobro funkcionirati za visoke građevine jer mu nedostaje dovoljno istezljivosti.

Strojevi koji se koriste u proizvodnji betonskih ploča

Bruggerman priznaje da, kao i kod svakog novog tehničkog materijala, ostaju izazovi prije no što ga se bude moglo koristiti kao potpunu zamjenu za postojeći ugljično intenzivni cement.

Upravo je odluci da se krene s proizvodnjom betonskih ploča cilj izbjegavanje kompetitivne situacije u kojoj bi troškovni pritisci postali preveliki teret za marže mlade tvrtke.

Prihodi od početnih klijenata, ističe Bruggeman, pomoći će da Biomason dobije financijsku injekciju koja će ga polako snažnije uvesti na tržišta u razvoju i prilagodbu nove cementne tehnologije kako bi se na kraju koristila i za izgradnju zidova, krovišta i drugih struktura za nošenje tereta.

Trenutno nema komentara za vijest. Ostavite prvi komentar...

Ostavi komentar