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從男廁收集尿液 南非學生成功研發「液體黃金」生物磚

【香港輕新聞】日前,南非開普敦大學土木工程學系首度公開全世界第一塊用人尿製作的生物磚(bio-brick)。這些灰色磚頭不用高溫燒製,僅在室溫下就能製成,看起來就跟普通磚頭一樣,究竟將來會否出現以生物磚建成的房子呢?

研究團隊包括(右起)土木系碩士生蘭伯特、土木工程榮譽學生慕克哈里及導師蘭德爾博士(圖片來源:Robyn Walker/開普敦大學)

全球首塊人尿磚:可持續的建築材料

周三(24日),南非開普敦大學 (University of Cape Town ,UCT)土木工程學系於網上刊文,首度向全世界公開他們的研究成果:利用人尿製作的生物磚(bio-brick)。這個研發團隊包括土木系碩士生蘭伯特(Suzanne Lambert)、土木工程榮譽學生慕克哈里(Vukheta Mukhari)及導師蘭德爾博士(Dr Dyllon Randall)。

尿液加入鬆散的沙和細菌

雖然在數年前曾有人在美國測試了使用尿素生長磚的概念,但蘭伯特是第一個使用真人尿液製作磚塊的人。

蘭伯特解釋,人尿生物磚是透過一種名為「微生物碳酸鹽沉澱(Microbial carbonate precipitation)」的過程製作出來的。在他們收集尿液後,大部分尿液用於製造固體肥料,剩下的尿液加入鬆散的沙和細菌來製造尿素酶(urease)。透過複雜的化學反應後,尿素酶可以分解尿液產生碳酸鈣(calcium carbonate),碳酸鈣再把沙接合,成為一塊人尿生物磚。

圖片來源:Robyn Walker/開普敦大學

室溫下製成 黏合時間愈長愈堅固

另外,這些生物磚約需要 4至6天的時間製成,但如細菌接合沙子的時間更長,生物磚的強度就會更強;蘭德爾博士表示,團隊去年開始這個研究時,生物磚強度約石灰岩磚 (limestone brick)的 40%,「數月後,我們發現只要改變放進模具裡的物質,並且給更長時間細菌黏合微粒,就可讓生物磚強度增加,而且全程能在室溫下進行」。

圖片來源:Robyn Walker/開普敦大學

社會接受是另一個考慮因素

蘭德爾博士表示,過去學生們均是從大學工程大樓特別設計的男性小便池中收集尿液,「我們只從男性的小便斗收集尿液,因為社會接受這麼做」,他認為,生物磚項目仍處於起步階段,但該材料「絕對可以用於建造建築物」,而將來的挑戰在於如何更有效率地收集人尿、運送和製作生物磚。

過程「很難聞」生物磚不會威脅人體健康

《BBC》報道,雖然生物磚在製作的過程中十分環保,但過程「很難聞」,生物磚至少需放置 48小時,其自身的氨氣味才會消散。不過,它們並不會威脅人體健康,蘭德爾博士強調,「在製作生物磚的首階段就把所有有害的病原體和細菌殺死,因為我們在極高的酸鹼值(pH )環境中製作,這樣的環境中幾乎所有東西都不能生存」。

一塊相當於一個人排尿100次

究竟須要多少的人尿才製作到一塊標準大小的生物磚呢?據《BBC》估計,一塊生物磚大約需要 25至30公升的人尿(大部分尿液也用於生產約1公斤肥料),如果以人類平均每次排尿產生300毫升來計算,需要排尿100次才能做出一塊標準大小的磚頭。

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陳頴詩
香港輕新聞編輯

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