Ny forskning fra Aalborg Universitet peger på en fremtid, hvor cement kan reparere sig selv, lagre energi, optage CO2 og reagere på omgivelserne ved hjælp af mikroorganismer.
Forestil dig en fremtid, hvor hullet i vejen forsvinder af sig selv. Hvor bygningen du arbejder i, også fungerer som et stort batteri. Hvor den allestedsnærværende cement ikke længere er død og hård, men i stedet en levende masse af mikrobakterier med nyttige egenskaber.
Det lyder måske som ren science fiction, men den fremtid er tættere på, end man tror.
I en ny videnskabelig artikel præsenterer Qi Luo fra Aalborg Universitet begrebet levende cement, et byggemateriale designet til at huse mikroorganismer med specifikke egenskaber. Det betyder, at cementen bliver levende, selvom den udadtil og i praksis vil ligne og have de samme egenskaber, som den cement, vi kender i dag.
-Vi har set gode resultater med at tilføre mikroorganismer til den cement, vi allerede har i dag. Men hvis vi fra starten designer cementen til at være levested for mikroorganismerne, kan vi tilføre flere nye mikroorganismer og deres brugbare egenskaber til cementen. Det kan fx være mikroorganismer, der danner kalkaflejringer, når de får vand på sig, og på den måde skaber et fast materiale ud af vand. Det vil reelt betyde selvreparerende cement, siger han.
Qi Luo og kollegaer har tidligere demonstreret et koncept for en biologisk cement-type, hvor mikroorganismer gjorde det muligt at lagre og frigive energi i et cementbaseret materiale. Ved hjælp af særlige elektroaktive bakterier, kan cementen komme til at fungere som et batteri.
En ny måde at tænke cement på
Det er måske ikke overraskende, at den cement vi kender i dag, er et meget svært miljø for levende organismer at trives i. Høj pH-værdi og manglende næringsstoffer er de primære udfordringer, og derfor er det nødvendigt at ændre cementens struktur, så der bliver plads til liv.
Traditionelt har forskningen fokuseret på, om mikroorganismer kan overleve i cement. Konceptet om levende cement vender dette spørgsmål på hovedet og spørger i stedet, hvordan cement kan designes til aktivt at understøtte og samarbejde med mikroorganismer. Det kan blandt andet ske ved at tilpasse strukturer, fugtforhold og kemiske miljøer, så de understøtter biologisk aktivitet. Vel at mærke uden at gå på kompromis med de kvaliteter som har gjort cement til det foretrukne byggemateriale over hele verden: tilgængelighed, holdbarhed og lethed at arbejde med.
• Artiklen Living Cement for Microbial Intelligence er publiceret i tidsskriftet Cell Reports Physical Science.
• Forfatter er adjunkt Qi Luo fra Institut for Byggeri, By og Miljø ved Aalborg Universitet.
• Artiklen introducerer en ny forskningsvision om at udvikle cement som et aktivt levested for mikroorganismer frem for blot et materiale, hvor de kan overleve.
• Mulige fremtidige anvendelser omfatter selvhelende beton, CO₂-lagring, energilagring og intelligente byggematerialer.
Kilde: Aalborg Universitet.
