Ciptakan jenis semen baru yang dapat membangun rumah dan menyalakan puluhan bola lampu

Tidak hanya untuk konstruksi, generasi baru semen yang dikembangkan oleh peneliti Denmark dan Cina juga dapat menghasilkan listrik berkat bakteri yang hidup di dalamnya.

Fitur struktural dan komposisi yang diperbesar dari "semen hidup" - Foto: CRPS

Baru-baru ini, sekelompok ilmuwan dari Universitas Aarhus (Denmark) dan Universitas Chongqing Jiaotong (Tiongkok) berhasil menanamkan bakteri Shewanella oneidensis ke dalam semen keras, menciptakan "bahan hibrida antara bakteri dan semen".

"Semen hidup" ini tidak hanya membantu menopang bangunan, tetapi juga berfungsi sebagai sistem penyimpanan energi yang dapat diisi ulang.

Terobosan ini membuka masa depan di mana bahan bangunan kota dapat menyediakan energi bagi manusia, menurut IFLScience pada tanggal 15 September.

Semen hidup dibuat dengan menambahkan bubuk natrium sulfat (elektrolit yang mendukung pertumbuhan bakteri) ke dalam semen, diikuti dengan penambahan bakteri yang diencerkan dalam air deionisasi steril. Campuran semen dituangkan ke dalam cetakan dan dibiarkan pada suhu ruangan selama 24 jam.

Shewanella oneidensis adalah bakteri elektroaktif, yang mampu menciptakan jaringan partikel bermuatan listrik untuk menyimpan dan melepaskan energi.

Semen hidup ini memiliki kepadatan energi 178,7 Wh/kg. Sebagai perbandingan, satu bohlam LED biasa mengonsumsi daya 4-18W. Dengan demikian, satu kilogram semen hidup dapat menyalakan hingga 44 LED – jumlah energi yang sangat besar yang dihasilkan oleh bakteri mikroskopis.

Setelah 10.000 siklus energi, semen masih mempertahankan 85% kapasitasnya, menunjukkan potensi penggunaan jangka panjang.

Namun, karena merupakan material "hidup", ada kemungkinan bakteri akan mati. Oleh karena itu, tim peneliti menggunakan saluran-saluran kecil di dalam semen untuk menyediakan nutrisi bagi bakteri, dan berhasil memulihkannya hingga 80% dari kapasitas semula.

Ini merupakan langkah maju yang besar dibandingkan baterai konvensional karena dapat diisi ulang dan tidak mengandung logam berat beracun, sehingga membuatnya lebih ramah lingkungan.

Selain itu, semen mentah masih dapat menyediakan energi saat suhu turun hingga 0 derajat Celsius dan pada suhu ruangan (20 - 33 derajat Celsius).

Teknologi ini dapat diintegrasikan ke dalam struktur bangunan seperti dinding, fondasi atau jembatan, dan juga dapat membantu menyediakan sebagian energi yang sama seperti panel surya, kata tim tersebut.

Meskipun idenya menarik, semen hidup belum siap digunakan di lokasi konstruksi. Alkalinitas alami semen menimbulkan tantangan bagi kelangsungan hidup bakteri, dan kinerja mikroorganisme elektroaktif sangat bergantung pada lingkungan.

Tim ini berfokus pada kemungkinan solusi seperti menciptakan strain bakteri yang lebih kuat dan menyesuaikan porositas semen untuk menyediakan nutrisi yang lebih baik.

Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Cell Reports Physical Science .

Kamis, 10 ANH

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