混合沙子與可生成尿素酶的細菌製成的生物磚(圖片來源:youtube視頻截圖)
【看中国2018年10月28日讯】生物磚（bio-brick）是混合沙子與可生成尿素酶的細菌製成的，其中的尿素酶可分解尿液中的尿素，同時也生成碳酸鈣。成分是沙子與尿素酶的混合磚可比擬石灰岩磚，但是差別在於生物磚的硬度可高可低，其取決於細菌有多少時間可以成長。
生物磚背景介紹
據《UDN》報導，研究主要作者狄倫‧蘭德爾（Dylan Randall，音譯）在南非開普敦大學發布的解說中表示：「你讓微小細菌製造水泥的時間越久，產品就會越堅硬。我們可以優化這個過程。」
全球大多數磚塊依舊採原始過程燒製而成，窯的溫度固定在攝氏1400度，在過程中會產生大量二氧化碳。不過生物磚所產生的廢棄物為零，因為副產品氮和鉀可以用於製作商業肥料。
蘭德爾說：「最後要做的就是將生物磚製造過程中剩餘的液態產品取出，製成第二種肥料。」
蘭德爾指出這種過程稱為「微生物誘導碳酸鹽沉澱」（microbial carbonate precipitation），是模仿大海珊瑚的形成方法。這種製造方式可以大大造福建築物和建造業，因為隨著建築物老舊耗損，這種生活物質能夠顯著降低維修成本。
20世紀下半葉，許多用混泥土建成的粗野派建築逐漸遭淘汰，因為此類建築忽視維修，水泥從內部腐蝕。但是近年自癒材料科技進步，伯明罕大學跟紐約研究團隊發現了一種細菌，可以協助製造自癒混凝土。
自癒材料並非是新的概念。羅馬工程師無意間發現含有類似碳酸鈣之化合物，讓古代建築物得以保存至今。問題在於羅馬人並未明確寫出，製作這種材料需要的是哪些化合物。
然而一篇發表在2017年「美國礦物學家」期刊上的研究發現，羅馬混凝土含有罕見的礦物質，例如雪矽鈣石和鈣十字石沸石。而這兩種礦物質暴露於海水一段時間後結晶，能讓建築物越舊卻越穩固！
雖然開普敦大學團隊尚未準備採業界規模來製磚，但他們的研究卻開創出一種未來，使人類尿液可在永續建築中扮演一角。
蘭德爾表示，整個水循環中沒人在意尿液，也沒人在乎是否能利用尿液重新發現許多有價值的新產品；目前下一步就是研究如何優化製造過程，並且利用尿液獲利。
World-first: Bio-bricks grown from human urine have been unveiled @UCT_news this week, signalling an innovative paradigm shift in waste recovery. Full story: https://t.co/iSjI9mn2c8 pic.twitter.com/Ogjpkx1v2l
— UCT Research (@UCT_Research) 2018年10月24日
要多少「液體黃金」才能做一塊磚？
據《DQ》報導，蘭德爾稱人尿是「液體黃金」，因為人尿佔家庭廢水只不到1%，但在這些廢水中，有80%的氮跟63%的鉀是來自人尿，而氮和鉀正是製作肥料的成分。
那麼究竟要多少的人尿才做出一塊標準大小的生物磚呢？大約需要25-30公升的人尿，若以人類平均每泡尿300毫升來計算，約需要100泡人尿才夠。雖然在生成的過程中十分環保，但蘭德爾不諱言整個過程的味道並不好聞，生物磚至少需要放置兩天，自帶的氨氣味才會消散。
不過，這些生物磚並不會威脅人體健康。蘭德爾說：「我們在製作生物磚的第一階段就把所有有害的病原體和細菌給殺死了，因為我們在極高的酸鹼值環境中製作，在這樣的環境中幾乎所有東西都會被殺死。」
生物磚堅不堅固呢？
這些生物磚大約需要4-6天的時間生成，蘭德爾表示，如果給細菌接合沙子的時間更長，那生物磚的強度就會更強。
「當我們去年開始這個過程時，我們的人尿生物磚強度大概是石灰岩磚的40%，」蘭德爾接著說：「但幾個月後，我們發現只要改變放進模具裡的物質，並且給細菌黏合微粒的時間長一點，我們就可以讓生物磚的強度翻倍，而且全程在室溫下進行都不用加熱。」
關於未來擴大人尿的來源，蘭德爾表示：「目前我們只從男性的小便斗收集尿液，因為社會接受這麼做，但另外一半的人口呢？」
責任編輯:許天樂
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