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サイエンス

人間のオシッコを使ってレンガを常温で作ることに成功


レンガは古くから家などの建築材料として使われており、今日でも世界中で広く使用されています。そんなレンガを「人間のオシッコ」を使うことで、高熱で焼き上げることなく常温で作り出すことに南アフリカの学生チームが成功したと報じられています。

World-first: Bio-bricks from urine | UCT News
https://www.news.uct.ac.za/article/-2018-10-24-world-first-bio-bricks-from-urine

ケープタウン大学の土木工学科修士課程に在籍しているSuzanne Lambert氏とVukheta Mukhari氏は、数カ月にわたって革新的な方法でレンガを作り出す方法を実験してきたとのこと。そして2人は、「バイオレンガ」と名付けられたレンガを「人間のオシッコ」を使って作り出すことに成功しました。

バイオレンガの材料となる砂には、「ウレアーゼ」と呼ばれる酵素を作り出す細菌が定着しています。ウレアーゼはオシッコの中に含まれる尿素を分解して炭酸カルシウムを作り出し、レンガを固めるとのこと。


水質工学の講師でありLambert氏の指導教官でもあるDyllon Randall博士は、「このバイオレンガを作り出すプロセスは、貝殻が作られるプロセスと似たものです」と語りました。ウレアーゼが人間のオシッコから作り出す炭酸カルシウムは、砂をあらゆる形に固めることができるそうで、一般的なレンガのような長方形だけでなく、円筒形にも砂を固めることが可能です。


「尿素を利用してレンガを固める」という発想は、数年前にアメリカの研究者が合成溶液を利用した実験を行っていました。しかし、Lambert氏は2017年に共同研究を行っていたスイス人学生のJules Henze氏との基礎研究をもとに、世界で初めて「本物の人間のオシッコ」を利用してレンガを固めることに成功しました。

一般的な焼成レンガは1400度近くの熱を窯の中で加えられ、その過程で大量の二酸化炭素を放出しますが、バイオレンガは室温に置かれた金型の中で作り出すことが可能。通常であれば廃棄されるだけのオシッコを再利用するだけでなく、地球温暖化の原因となる温室効果ガスの排出量を減らすことにも役立つとのこと。Randall博士によると、「時間をかけて細菌を成長させることで、レンガの強度を強めることができます」とのことで、時間をかければかけるほど強度の強いレンガを作ることができる模様。


また、バイオレンガを作り出す過程の副産物として、商業用肥料の重要な成分である窒素カリウムが生成されるとのこと。集めたオシッコはまず肥料のもととなる成分を固体にして取り除くプロセスを経てから、残った液体を使ってレンガを固めるプロセスに移行します。さらに、レンガを固めた後に残った液体からもさらに肥料が作れる可能性があると、Randall博士は考えています。

化学的な観点からすれば、人間のオシッコは「液状の金」といえるほど豊富な資源に満ちているそうです。家庭排水のうちオシッコが占める分量は1%にもなりませんが、排水のうちに含まれる窒素の80%、カリウムの63%、そしてリンの56%を占めています。オシッコに含まれるリンのうち、実に97%が肥料に用いられるリン酸カルシウムに変換できるため、世界的にリン酸塩が枯渇しつつある現在では、非常に重要な資源となり得るとのこと。


オシッコを使ってレンガを作り出す方法には、オシッコを集める方法や輸送などの点で問題が残っています。また、今のところLambert氏らは「社会的に認められている」という理由から、男性のオシッコだけを利用してバイオレンガを作っているとのこと。しかし、現状の社会認識のままでは、人口の半分を占める女性のオシッコを使うことができず、社会の廃棄物をなるべく減らすというバイオレンガの本来的な理想から離れてしまうという問題もあり、今後もバイオレンガの実用化には多くの問題を解決する必要がありそうです。

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in サイエンス, Posted by log1h_ik