启东市江都代孕机构

2021-06-22 05:07:58 来源:合肥晚报
微生物也是混凝土制造工从左往右分别为方解石、霰石晶体和球霰石(图片来源:Wikipedia)微生物诱导生成碳酸钙沉淀的过程示意图(图片来源:De Muynck W et al., 2010)制造生物混凝土的“工匠”都有哪些?Varenyam Achal et. al., Earth-Science Reviews,2015;蓝细菌(图片来自青岛能源所MME ) (图片来源:Mostafa Seifan et al., Appl Microbiol Biotechnol, 2016)可自我修复的建筑&不沉的“航空母舰”Henk Jonkers 教授和他的生物混凝土(图片来源:Basilisk)何时才能大规模使用生物混凝土


尽管目前生物混凝土已经研制出了一些产品,有一定程度的应用,但是还没有被大规模的使用,主要是因为还存在以下几点挑战:


1)培养细菌所用的营养物质过于昂贵,这些营养物质的成本占到了整个运行过程的60%。


2)MICP过程高度取决于脲酶和碳酸钙的产率,但是水泥混凝土中环境恶劣,尤其是其pH值高达10左右,使得微生物很难存活或者目标产物的产率难以提高。


3)氯元素的有害效应,在生物混凝土中添加Ca2+时, Ca2+的来源往往是高可溶性的氯化钙,但是氯元素会对混凝土中的其它组分有腐蚀作用。


挑战尚且存在,但我们依旧可以对未来保持期待,不管是军用还是民用,找寻突破口和解决方案,进行细致的核算和综合的考量,相信不久我们就可以看到用细菌修建成的铁路,用蓝藻修理好的房屋。


参考文献:

1. M. J. Castro-Alonso et al., Microbially Induced Calcium Carbonate Precipitation (MICP) and Its Potential in Bioconcrete: Microbiological and Molecular Concepts. Frontiers in Materials 6, (2019).

2. M. Seifan, A. K. Samani, A. Berenjian, Bioconcrete: next generation of self-healing concrete. Applied Microbiology and Biotechnology 100, 2591-2602 (2016).

3. 钱春香, 王欣, 於孝牛, 微生物水泥研究与应用进展. 材料工程 43, 92-103 (2015).

4. 董志良, 刘嘉, 朱幸科, 张波云, 高铭新, 大面积围海造陆围堰工程关键技术研究及应用. 水运工程, 168-175 (2015).

5. V. Achal, A. Mukherjee, D. Kumari, Q. Zhang, Biomineralization for sustainable construction – A review of processes and applications. Earth-Science Reviews 148, 1-17 (2015).

6. Kyle Mizokami, The U.S. Air Force Plants to ‘Grow’ Runways with Bacteria . POPULAR MECHANICS,2019


本文来自微信公众号:科学大院(ID:kexuedayuan),作者:李辉,作者单位:中国科学院青岛生物能源与过程研究所


本内容为作者独立观点,不代表虎嗅立场。