Metodika enzymatické stabilizace pomocí MICP

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26232511%3A_____%2F24%3AN0000073" target="_blank" >RIV/26232511:_____/24:N0000073 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Metodika enzymatické stabilizace pomocí MICP

Popis výsledku v původním jazyce

Předmětem této metodiky je metodický postup, pro výběr vhodného materiálů, který by byl využitelný v rámci biomineralizace. MICP (Microbially induced carbonate precipitation) je biogeochemický proces vyvolávající precipitaci uhličitanu vápenatého za přítomnosti mikroorganismů. Mezi hlavní mikroorganismy, které mohou vyvolat precipitaci patří fotosyntetické mikroorganismy jako jsou sinice a řasy. Technologie MICP však také využívá širokou škálu specifických kmenů bakterií, které prostřednictvím určitých metabolických aktivit mohou vytvářet uhličitan vápenatý. Takto vytvořené krystaly vykazují vysokou pevnost a mají schopnost vyplnit mezery mezi částicemi. Jedna z možností biomineralizačního procesu je využití ureolytických bakterií, která je nejvíce využívána díky své vysoké energetické účinnosti a nízkým nákladům. Proces biomineralizace, spočívá v rozložení močoviny na CO2 a NH3. V alkalickém prostředí se CO2 mění na CO32+ a díky schopnosti bakterií vázat na svou membránu Ca2+ dojde k vytvoření krystalů uhličitanu vápenatého, který se usadí na povrchu buněk, což vede k vyplnění mezičásticového prostoru. Integrace odpadních materiálu v rámci MICP je inovativní proces, který nachází své uplatnění ve stavebnictví v rámci ekologického zpracování odpadů. Využití odpadních materiálů si klade za cíl snížení enviromentální zátěže, snížení odpadů a podporu cirkulární ekonomiky. Pomocí této metodiky lze vybrat nejvhodnější odpadní materiály, které budou testovány nejen na toxicitu pro potenciální využití pro výrobu plošných konstrukčních prvků a tvarovek, což přispěje k redukci odpadů a omezení těžby přírodních surovin a podpoří se tak principy cirkulární ekonomiky.

Název v anglickém jazyce

Methodology of enzymatic stabilization by MICP

Popis výsledku anglicky

The subject of this methodology is a methodological procedure for the selection of suitable materials to be used in biomineralization. MICP (Microbially induced carbonate precipitation) is a biogeochemical process that induces the precipitation of calcium carbonate in the presence of microorganisms. The main microorganisms that can induce precipitation include photosynthetic microorganisms such as cyanobacteria and algae. However, MICP technology also uses a wide range of specific bacterial strains that can produce calcium carbonate through certain metabolic activities. The crystals thus formed have high strength and have the ability to fill the gaps between the particles. One option for the biomineralisation process is the use of ureolytic bacteria, which is the most widely used due to its high energy efficiency and low cost. The process of biomineralization, consists in the decomposition of urea into CO2 and NH3. In an alkaline environment, CO2 is converted to CO32+ and due to the bacteria's ability to bind Ca2+ to its membrane, calcium carbonate crystals are formed and deposited on the cell surface, leading to the filling of the intercellular space. The integration of waste materials within MICP is an innovative process that is finding its application in the construction industry in the context of environmentally friendly waste treatment. The use of waste materials aims to reduce the environmental burden, reduce waste and promote a circular economy. Using this methodology, the most suitable waste materials can be selected and tested not only for toxicity for potential use in the production of structural components and fittings, which will contribute to reducing waste and limiting the extraction of natural resources, thus promoting the principles of the circular economy.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20100 - Civil engineering

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů