A cement- és építőipar a legszennyezőbb ágazatok közé tartozik szén-dioxidkibocsátás tekintetében. Nem csoda, hogy alternatív matériákat keresnek a szakemberek, amikből felépíthetjük házainkat. Élelmes mérnökök gombából is alkottak téglát.

Az első biotégla

A dél-afrikai University of Cape Town három diákja vizelet-téglát fejlesztett ki, amit az első száz százalékos biotéglának tartanak. A szürkés színű építőelem hasznos helyet talál annak a folyadéknak, amivel a gazdasági szereplők eddig nem igazán tudtak mit kezdeni. A három kutató hangsúlyozta, egy természetes biológiai folyamat ("mikróba-indukált karbonát-lecsapódás") során, baktériumtenyészetek alkalmazásával hozták létre a téglát: mindehhez 4-6 nap szükséges, meg egy kis kalcium, homok és baktériumok. A homokot azzal a baktériummal eresztik össze, mely az ureáz enzimet létrehozza.

Az enzim lebontja a vizeletben lévő karbamidot (szinoníma: húgyanyag, angolul: urea), s egy összetett kémiai reakció során kőszerű képződményt produkál, kalcium-karbonátot. Ebből a kalcium-karbonátból akármilyen formájú terméket létre lehet hozni, nemcsak téglát.  A folyamat egyébként hasonló ahhoz, ahogy a korallszigetek létrejönnek az óceánokban. A biotégla létrehozása során nitrogén és kálium keletkezik, ami fontos alkotóelemei a műtrágyának.

Kevesebb légszennyezés

A "pisitégla" zöld volta -túl azon, hogy bio, vagyis természetes alapanyagokból készül- főleg abban van, hogy a tégla szobahőmérsékleten szilárdul meg, vagyis nem kell rengeteg energiát használni, mint a hagyományos téglák égetésénél, ami magas hőfokon (1400 Celsius-fok) történik. A vizelet-tégla gyártása tehát az égetés okozta üvegházgáz-kibocsátást spórolja meg.

Ha elterjed nemzetközileg az új tégla, amiatt is csökkenhet az építőipar által okozott környezeti tehertétel, mert itt a test salakanyagát építik be a termékbe az értékesebb matériák helyett.

A folyékony arany meg a tégla.
(Fotó: University of Cape Town)

Folyékony arany?

A három fős fejlesztőcsoport egyik tagja úgy vélekedett, a vizelet tulajdonképpen "folyékony arany," ugyanis a háztartásokból kijövő szennyvíznek csak 1 százalékát teszi ki, mégis a szennyvíz nitrogéntartalmából 80 százalékot a vizelet tartalmaz, a foszforból 56 százalékot, káliumból 63 százalékot. Magyarán: sokkal értékesebb, mint a szennyvízcsatornán távozó ürülék.

Mégis szinte alig hasznosították eddig a vizeletet, csak a műtrágyák gyártásához vonták ki egyik alkotóelemét, a karbamidot. A vizeletben lévő foszfor 97 százaléka átalakítható kalciumfoszfáttá, ami a műtrágyák fontos alkotórésze.

A dél-afrikai innováció mégsem előzmények nélküli. Erőforrásigényes és környezetpusztító korunkban a tudósok szinte minden anyagot megvizsgálnak, hogy megtudják, valamibe nem lehet-e esetleg beépíteni? Az USA-ban mesterséges folyamattal állítottak már elő vizeletből téglát, de akkor csak a karbamidot használták belőle. A dél-afrikai az első olyan fejlesztés, amely valódi vizeletet vesz alapul és természetes folyamatot használ.

Szilárdság: az ügyfél igényeihez kalibrálva

A vizelet-tégla erősségét, szilárdságát az ügyfél igényeihez lehet szabni. A 4-6 nap alatt létrehozott újfajta tégla olyan erős, mint a 40 százalékban mészkő-összetételű tégla. De ha ennél szilárdabbat igényel a vevő, egyszerűen hagyni kell, hogy a fentebb felvázolt természetes folyamat hosszabb ideig tartson, állítják a fejlesztők.

Tulajdonképpen a körforgásos gazdaság innovációs irányainak egyik mintapéldájáról van szó. Ez az upcycle, vagyis amikor egy anyagtípust -ez esetben az emberi vizeletet- az eddigi hasznosulási szintje felé emelnek, értékesebb-hasznosabb anyagként alkalmazzák.

Sőt a 100 százalékos hasznosítás elvét is képesek teljesíteni a dél-afrikai innovátorok: a vizeletből kivonják a karbonátionokat és a kalciumot (hogy műtrágyához adagolják), a biotéglából kivont folyadékot pedig egy másik műtrágyába dolgozzák be. Így három termék jön létre: egy tégla és két műtrágya. Semmi sem megy veszendőbe. A tégla egy ideig vizeletszagú, ekkor válik ki belőle az ammónia, de 48 óra alatt elveszti kellemetlen szagát. Fertőzésveszélytől sem kell tartani, a téglát olyan magas pH-értékű közegben állítják elő, hogy az megöl minden kórokozót.

A másfél éves fejlesztés után már csak egyetlen kérdés megválaszolatlan: hogyan lehet az eljárást úgy elvégezni, hogy gazdaságos legyen, vagyis a létrejövő termék elég olcsón állítható-e elő és eladható-e olyan áron, hogy visszahozzak a gyártási költséget és azon felül még profitot is termeljen. Azonban egy nehézség áll az új tégla tömegtermelése elé: egy darabhoz 25-30 liter vizeletre van szükség (amiből 1 kilogramm műtrágyát is előállítanak), s ezt normális esetben egy felnőtt ember több hét alatt tudja összepisilni. Egy vizelésnél körülbelül 0,2-0,3 liter vizeletet eresztünk ki magunkból.