Creëer een nieuw type cement waarmee je zowel huizen kunt bouwen als tientallen gloeilampen kunt laten branden

De nieuwe generatie cement, ontwikkeld door Deense en Chinese onderzoekers, is niet alleen geschikt voor de bouw: dankzij de bacteriën die erin leven, kan het ook elektriciteit opwekken.

Uitgebreide structurele en compositorische kenmerken van "levend cement" - Foto: CRPS

Onlangs is een groep wetenschappers van de Universiteit van Aarhus (Denemarken) en de Universiteit van Chongqing Jiaotong (China) erin geslaagd de bacterie Shewanella oneidensis in hard cement te verankeren. Daarmee is een "hybridemateriaal tussen bacteriën en cement" ontstaan.

Dit ‘levende cement’ ondersteunt niet alleen gebouwen, het fungeert ook als een ‘oplaadbaar’ energieopslagsysteem.

Deze doorbraak opent de deur naar een toekomst waarin stedelijke bouwmaterialen energie kunnen leveren aan mensen, aldus IFLScience op 15 september.

Het levende cement wordt gemaakt door natriumsulfaatpoeder (een elektrolyt die bacteriën ondersteunt) aan het cement toe te voegen, gevolgd door bacteriën verdund in steriel gedeïoniseerd water. Het cementmengsel wordt in een mal gegoten en 24 uur op kamertemperatuur bewaard.

Shewanella oneidensis is een elektroactieve bacterie die een netwerk van elektrisch geladen deeltjes kan creëren om energie op te slaan en vrij te geven.

Dit levende cement heeft een energiedichtheid van 178,7 Wh/kg. Ter vergelijking: een gemiddelde ledlamp verbruikt 4-18 W. Eén kilo levend cement kan dus maar liefst 44 ledlampen van stroom voorzien – een enorme hoeveelheid energie die door microscopisch kleine bacteriën kan worden opgewekt.

Na 10.000 energiecycli behield het cement nog steeds 85% van zijn capaciteit, wat wijst op een potentieel voor gebruik op lange termijn.

Omdat het echter een "levend" materiaal is, bestaat de kans dat de bacteriën afsterven. Daarom gebruikte het onderzoeksteam kleine kanaaltjes in het cement om de bacteriën van voedingsstoffen te voorzien en konden ze deze herstellen tot 80% van hun oorspronkelijke capaciteit.

Deze batterijen zijn een enorme stap voorwaarts ten opzichte van conventionele batterijen, omdat ze oplaadbaar zijn en geen giftige zware metalen bevatten. Hierdoor zijn ze milieuvriendelijker.

Bovendien kan het ruwe cement nog steeds energie leveren als de temperatuur daalt tot 0 graden Celsius en bij kamertemperatuur (20 - 33 graden Celsius).

Volgens het team zou de technologie geïntegreerd kunnen worden in bouwstructuren zoals muren, funderingen of bruggen en zou het ook een vergelijkbaar energiegebruik als zonnepanelen kunnen opleveren.

Hoewel het idee interessant is, is levend cement nog niet klaar voor gebruik op bouwplaatsen. De natuurlijke alkaliteit van cement vormt een uitdaging voor de overleving van bacteriën, en de prestaties van elektroactieve micro-organismen zijn sterk afhankelijk van de omgeving.

Het team richt zich op mogelijke oplossingen, zoals het creëren van sterkere bacteriestammen en het aanpassen van de porositeit van het cement om betere voeding te bieden.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Cell Reports Physical Science .

ANH DO

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