Eine neue Zementart entwickeln, die sowohl Häuser bauen als auch Dutzende von Glühbirnen zum Leuchten bringen kann.

Nicht nur für Bauzwecke, die neue Zementgeneration, die von dänischen und chinesischen Forschern entwickelt wurde, kann dank der darin lebenden Bakterien auch Strom erzeugen.

Vergrößerte Darstellung der Struktur und Zusammensetzung von „lebendem Zement“ – Foto: CRPS

Kürzlich gelang es einer Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Aarhus (Dänemark) und der Chongqing Jiaotong Universität (China), Shewanella oneidensis -Bakterien in harten Zement einzubetten und so ein „Hybridmaterial aus Bakterien und Zement“ zu schaffen.

Dieser „lebendige Zement“ dient nicht nur der Stützung von Gebäuden, sondern fungiert auch als „wiederaufladbares“ Energiespeichersystem.

Dieser Durchbruch eröffnet eine Zukunft, in der Baumaterialien für Städte Energie für die Menschen liefern können, so IFLScience am 15. September.

Der Lebendzement wird hergestellt, indem dem Zement Natriumsulfatpulver (ein Elektrolyt, der Bakterien fördert) und anschließend in sterilem, deionisiertem Wasser verdünnte Bakterien zugegeben werden. Die Zementmischung wird in eine Form gegossen und 24 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen.

Shewanella oneidensis ist ein elektroaktives Bakterium, das in der Lage ist, ein Netzwerk elektrisch geladener Partikel zu erzeugen, um Energie zu speichern und freizusetzen.

Dieser lebende Zement besitzt eine Energiedichte von 178,7 Wh/kg. Zum Vergleich: Eine herkömmliche LED-Glühbirne verbraucht 4–18 W. Ein Kilogramm dieses lebenden Zements kann somit bis zu 44 LEDs mit Strom versorgen – eine enorme Energiemenge, die von mikroskopisch kleinen Bakterien erzeugt wird.

Nach 10.000 Energiezyklen wies der Zement noch 85 % seiner Kapazität auf, was sein langfristiges Nutzungspotenzial unterstreicht.

Da es sich jedoch um ein „lebendes“ Material handelt, besteht die Möglichkeit, dass die Bakterien absterben. Daher nutzte das Forschungsteam kleine Kanäle im Inneren des Zements, um die Bakterien mit Nährstoffen zu versorgen und konnte so deren Aktivität auf 80 % ihrer ursprünglichen Kapazität wiederherstellen.

Diese Batterien stellen einen großen Fortschritt gegenüber herkömmlichen Batterien dar, da sie wiederaufladbar sind und keine giftigen Schwermetalle enthalten, wodurch sie umweltfreundlicher sind.

Darüber hinaus kann der Rohzement auch bei Temperaturen um den Gefrierpunkt (0 Grad Celsius) und bei Raumtemperatur (20 - 33 Grad Celsius) noch Energie liefern.

Die Technologie könnte in Gebäudestrukturen wie Wände, Fundamente oder Brücken integriert werden und könnte auch dazu beitragen, einen Teil der gleichen Energie wie Solarpaneele bereitzustellen, so das Team.

Die Idee ist zwar interessant, doch lebender Zement ist noch nicht für den Einsatz auf Baustellen geeignet. Die natürliche Alkalität des Zements erschwert das Überleben von Bakterien, und die Leistungsfähigkeit elektroaktiver Mikroorganismen hängt stark von den Umgebungsbedingungen ab.

Das Team konzentriert sich auf mögliche Lösungen, wie die Entwicklung robusterer Bakterienstämme und die Anpassung der Porosität des Zements, um eine bessere Nährstoffversorgung zu gewährleisten.

Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Cell Reports Physical Science veröffentlicht .

ANH THU

Quelle: https://tuoitre.vn/tao-ra-loai-xi-mang-moi-vua-xay-nha-vua-co-the-thap-sang-hang-chuc-bong-den-20250916113738163.htm