Sobota 24. října 2020, svátek má Nina
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 24. října 2020 Nina

Budeme si „vyrábět“ cihly sami? Vědci navrhují využít exkrementy

Každoročně je na světě vyrobeno zhruba 1,5 bilionu cihel. Taková spousta užitečných stavebnin si žádá enormní přísun materiálu. Australští inženýři prozkoumávají stavební potenciál látky, které máme nadbytek a pravidelně ji všichni obnovujeme.

Abbas Mohajerani s experimetnálním vzorkem stavebního materiálu s podílem „pevných biologických odpadů“. | foto: RMIT

Podle údajů Mezinárodní energetické agentury (IEA) výroba stavebnin a stavebnictví spotřebovala 36 % z celkově vyprodukované energie (a vytváří 39 % emisí CO2). Zhruba třetina je přímo spjata s výrobou stavebního materiálu – oceli, skla, cementu.

Stavební sektor také neuvěřitelným tempem spotřebovává přírodní materiály. Ročně vyžaduje více než pět gigatun (tj. miliard tun) surového vápence a více než 30 gigatun písku, štěrku a drceného kamene. Ostatně bez vhodného písku nevyrobíme beton, cihly ani sklo, a proto je písek co do váhy i objemu po vodě druhou nejvyužívanější přírodní komoditou na světě, hned po vodě.

Materiály se také nerecyklují. Objem odpadů produkovaných stavebním sektorem tak globálně narůstá tempem 2,2 gigatuny ročně.

Spousta hlíny

Jinými slovy, šetřit je na čem. Snaží se k tomu přispět i výzkumníci z univerzity RMIT (tedy Královského Institutu technologie v Melbourne). Tým inženýrů a techniků vedený docentem Abbasem Mohajeranim zkoumá potenciální využitelnost náhradní jílové složky cihlářské hlíny.

Ročně se ve světě vyrobí 1,5 bilionu cihel, které si žádají 3,13 miliardy kubíků kvalitní cihlářské hlíny. Z té by se dal „uplácat“ kvádr tři kilometry vysoký se základnou kilometr krát kilometr. Je to prostě spousta na pohled mastné hlíny, které na zemském povrchu bohužel nemáme neomezené množství.

Čistě geologicky jde o čtvrtohorní spraše, směs jílů a křemenného, živcového či slídového prachu, ze kterých byl vyluhován uhličitan vápenatý. Jejich depozit je geograficky omezený, vázaný jen na určitá stanoviště a formace. Pokud je vytěžíme, těžko se budou nahrazovat jiným materiálem. Mohajerani a jeho kolegové proto navrhují v odborném žurnálu Building zpomalit tempo jejich současné spotřeby tím, že je částečně doplníme materiálem naprosto obnovitelným a neméně přírodním: lidskými exkrementy.

Australští inženýři to neříkají na plná ústa. Pro náhražku dávají přednost termínu biosolids, tedy biologické pevné látky. Nikoho ale nenechají dlouho na pochybách, když vyčíslují jejich globální produkci a uvádí informaci o tom, že by je rádi odčerpávali z kanalizace a skládek. Ty jsou totiž novodobým, plošně celosvětově rozšířeným depozitem onoho poněkud nevábného materiálu. Jak přesně by nám mohly pomoci?

Na jedné straně tu máme hrozbu akutního nedostatku materiálu pro výrobu cihel. A na druhé pak přemíru tuhých splašků, odpadních produktů lidského zažívacího traktu, které dennodenně míří kanalizační sítí k čistírnám odpadních vod. Tam se dočkají dílčího zpracování. Zamíří do spaloven, bioreaktorů či do hnojiv.

I tak zůstane 30 % objemu této potenciální suroviny naprosto nezužitkováno, odloženo na skládkách a v kalištích. Kde se v průběhu svého rozkladu velmi pravděpodobně stanou zdrojem skleníkových plynů, potažmo dalších hygienických a zdravotních rizik.

Země EU tak těchto látek vygenerují 9 milionů tun ročně (USA 7,1 milionů tun, Austrálie 327 000 tun). A Mohajerani říká: „Zapracování takových biologických pevných látek by mohlo částečně řešit problémy environmentální, materiálové i ekonomické.“ Podle inženýrů RMIT by mohly „biosolids“ nahradit částečně jíl v nových cihlách. Rozhodně ne v kompletní světové produkci, autoři nápadu – možná i z estetických důvodů – mluví o 15procentím podílu pevných biologických odpadů v 15 % nově vyrobených cihel.

Krev propadla. Budou exkrementy lepší?

Prozatím neúspěšný inovativní vhled australských inženýrů do materiálové problematiky trochu připomíná nešťastný osud architekta a designéra Jacka Munroa, který v roce 2012 navrhoval vyrábět stavební cihly z jiné opomíjené suroviny. Zvířecí krve. Představa, že ze tří vykrvených krav nakonec dokážete postavit jednoduchý dům, ale vyloženě propadla, a architekt se tehdy dočkal velmi ostré kritiky od obhájců zvířecích práv a ochránců životního prostředí. Přišlo jim to neetické a nemorální. Třeba ale zrovna u nich by teď mohl Abbas Mohajerani najít zastání.

Testy s jíly a jejich těsty

S materiálem samozřejmě autoři nápadu experimentovali. Testovali cihly obsahující od 5 do 29 % přídavku. Exempláře s vysokým podílem biologických pevných látek propadly. Překvapivě ne pro nedostatečnou stabilitu materiálu, ale kvůli vyšší než nezávadné koncentraci těžkých kovů ve výluhu.

Po stránce fyzických, chemických a mechanických vlastností si však tyto cihly vedly slušně. Při kompresivních testech a zatížení snášely tlaky v rozmezí od 12,04 – 35,5 MPa. Pro srovnání, moderní pálená cihla přitom odolává 15,00 – 80,00 MPa, a za limitní se v australských stavebních regulích považuje hodnota 5 MPa.

Přídavek biologických pevných látek se také promítl do vnitřní struktury cihel. Byly poréznější, a tudíž měly nižší tepelnou vodivost. Vzhledem k jiným vlastnostem materiálu bylo k vypálení těchto cihel zapotřebí méně energie: u těch s 25% podílem bylo zapotřebí o 48,6 % méně energie.

Pozornost byla věnována váhovému úbytku; sesedání, vysolení a vyvětrávání; vývoji makrostruktury. Badatelé sice připouští, že by před zahájením průmyslové výroby bylo zapotřebí učinit ještě několik dodatečných testů, ale ve svém přístupu vidí velký potenciál.

Pokusný stavební materiál vyrobený na australském ústavu RMIT s využitím...

Pokusný stavební materiál vyrobený na australském ústavu RMIT s využitím „pevných biologických odpadů“.

Dvě mouchy jednou ranou?

„Dnes investujeme energii do toho, abychom se zbavili biologických pevných látek, a investujeme energii do vypalování cihel,“ říká Mohajerani. Cihly s přídavkem exkrementů by ukusovaly z vršících se hromad odpadu a mohly by podpořit udržitelnou výrobu stavebních materiálů přímo v místě spotřeby.

Za pravdu mu přitom dávají dvě další studie, zacílené na zhodnocení životního cyklu cihel s nevábným přídavkem, a výzkum emisní bilance výroby. Obě označují návrh RMIT za ukázku udržitelného přístupu, který adresně zasahuje environmentální problematiku kanalizačních odpadů i výroby cihel.

Na okraj se hodí doplnit, že tyto cihly s 10–20% podílem nikterak nezapáchají a jsou po všech stránkách hygienické, normám odpovídající. Proces vypalování je zbavil všech závadných látek.

Takže proč už dávno netěžíme substrát na cihlářskou hlínu v kanalizacích? Problém je nejspíš v nastavení trhu, který, byť si to možná nepřipouštíme, ovlivňujeme největší měrou sami. A zjevně dokud bude pořád dost konvenční suroviny na výrobu cihel, nikomu se nechce bydlet v domě vybudovaném z materiálu s podezřelou minulostí

Autor:
  • Nejčtenější

Tragické a vzácné. Vědci potvrdili první úmrtí na reinfekci koronavirem

V Nizozemsku vědci zaznamenali případ úmrtí ženy, která se podruhé nakazila virem SARS-CoV-2. Jak naznačují i okolnosti...

Nenaplněný příběh nejrychlejší stíhačky světa YF-12A ze Skunčích dílen

Špionážní letoun Lockheed A-12 pro CIA posloužil jako platforma pro připravovanou záchytnou stíhačku létající...

Dvořáček: Rusko a Čína už proti covidu očkují, v ČR bude vakcína v lednu

Vakcíny renomovaných západních firem proti covidu-19 budou bezpečné. V Rozstřelu po Skypu to řekl ředitel Asociace...

Stačí jen pár lidí a riziko nákazy vyletí. Matematika pandemie je zrádná

Čím víc lidí pohromadě, tím větší riziko nákazy. Tomu zřejmě už rozumí každý. Jak rychle ale roste riziko nákazy s...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Popularizátora LSD Learyho se bál i Nixon, nechal si natočit své umírání

Kontroverzní americký psycholog Timothy Leary, který se narodil 22. října 1920, proslul zejména jako popularizátor...

Po čtyřicítce žijeme na vypůjčený čas, říká lékař David Sedmera

Premium Lidské tělo je velmi přesný a dokonalý mechanismus. V některých směrech až zázračný. Proč je však uspořádání těla...

Jak vyležet ‚lehký covid‘. Praktičtí lékaři radí, jak na samoléčbu

Premium Tak jako jiné virózy i obávaný covid-19, pokud zaútočí jen v mírné či střední síle, se musí doma prostě a jednoduše...

Shromáždění vlastníků jsou kvůli pandemii v ohrožení. Právník radí, co dělat

Premium Vyhlášení nouzového stavu komplikuje situaci společenstvím vlastníků bytových jednotek. Do konce roku musí totiž výbory...

  • Další z rubriky

Dvořáček: Rusko a Čína už proti covidu očkují, v ČR bude vakcína v lednu

Vakcíny renomovaných západních firem proti covidu-19 budou bezpečné. V Rozstřelu po Skypu to řekl ředitel Asociace...

Konec světa už tu byl několikrát. Jaká apokalypsa čeká Zemi příště?

Premium Ne jednou, nýbrž mnohokrát měl život na Zemi na kahánku. Při důkladnějším pohledu do dějin naší planety je vlastně...

Proč Prymulovi záleží na desetinách? Ověřte si, jaký je to průšvih

I přes opatření zavedená v září se rychlost šíření nákazy zvýšila. Sice na první pohled o málo, jen o jednu desetinu,...

Na plošné testování populace nejsou technologie, tvrdí český biochemik

Biochemik Martin Dienstbier je spoluzakladatelem startupu DIANA Biotechnologies, který dodává PCR testy a mimo jiné...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Cukrářka Iveta Fabešová se rozvádí. Přišla o své provozovny

Cukrářka Iveta Fabešová (36) se na sociálních sítích svým fanouškům svěřila, že se s manželem rozvádějí. Kvůli tomu...

V 47 letech zemřela herečka Daniela Krhutová, pohádková Marie Růžička

Po dlouhé nemoci zemřela herečka a zpěvačka Daniela Krhutová, bylo jí 47 let. Její nejznámější rolí byla Marie Růžička...

N-word jsem měla vypustit, omluvila se z rasismu nařčená Čvančarová

Jitka Čvančarová (42) se ocitla pod palbou kritiky mnoha uživatelů sociálních sítí. Při imitování raperky Cardi B v...

Na porod jsem se těšila, ale všechno bylo jinak, říká Míša z Malých lásek

Za jedenáct let pomohla porodní asistentka Michaela Malotinová na svět asi sedmi tisícům dětí. První minuty života...

Tři týdny a konec. Prodloužení restrikcí by nás zničilo, tvrdí obchodníci

Vládní rozhodnutí o uzavření obchodů a služeb jejich provozovatele rozzlobilo, přestože většina z nich tento krok...