Kuzey Kutbu’nda Yol Yapımı İçin Bakterilerden Biyolojik Çimento Üretildi
Uzak Doğu Federal Üniversitesi (FEFU) Dünya Okyanus Enstitüsü’nden bilim insanları, bakterileri kullanarak toprak stabilizasyonu için bir teknoloji geliştirdi.
Biyosimentasyon, gevşek kumu, diğer çözümlerin başarısız olduğu Arktik bölgesinde yol ve endüstriyel inşaat için uygun, dayanıklı bir temele dönüştürmeyi mümkün kılıyor. Sürekli donma ve çözülme toprağı düzenli olarak deforme ediyor ve yollar ile boru hatları onarım gerektiriyor.
Doğanın icat ettiği teknoloji
Yöntem basit; doğal süreçleri taklit ediyor. Bilim insanları, kıyı topraklarından, gerekli kimyasal reaksiyonu tetikleyen bir enzim üreten özel bakterileri izole ettiler.
Bu bakteriler özel bir besin çözeltisiyle birlikte toprağa eklendiğinde, tebeşir, kireç taşı ve kabukları oluşturan mineral olan kalsiyum karbonat üretmeye başlarlar.
Küçük kalsit kristalleri kum taneleri arasındaki boşlukları doldurur ve onları birbirine yapıştırarak gevşek toprağı kaya benzeri bir yapıya dönüştürür. Laboratuvar testlerinde bu yöntem mükemmel sonuçlar verdi: işlem görmüş toprak örnekleri sağlamlaştı ve suyla yıkanıp gitmedi.
“Gelişmenin çevre dostu olması özellikle önemlidir. Kimyasal reaktifler ve çimentonun aksine, bakteriler nazikçe çalışır ve çevreyi kirletmez. Dahası, biyolojik çimentolama süreci, tıpkı doğada kireçtaşı oluşumu sırasında olduğu gibi, atmosferden karbondioksiti bağlamaya yardımcı olur. Bu, kırılgan Arktik ekosistemi için çok önemlidir: Arktik’teki her türlü inşaat mümkün olduğunca nazik olmalıdır,” diyor Biyoloji Doktorası sahibi ve Uzak Doğu Federal Üniversitesi Dünya Okyanusu Enstitüsü Deniz Mikrobiyolojisi Araştırma Laboratuvarı Başkanı Elena Bogatyrenko.
Biyosimento nerede kullanılır?
Yeni teknolojinin çok sayıda pratik uygulaması var. Petrol ve doğalgaz şirketleri, sert kimyasallar kullanmadan kuyuları güçlendirmek ve rezervuarlardaki su akışını yönetmek için bu teknolojiyi kullanabilirler.
Dahası, bakteriyel yöntem, zararlı maddeleri (ağır metaller ve radyoaktif elementler) bağlayarak suda çözünmeyen ve toprağa karışmayan güvenli minerallere dönüştürebilir. Bu da teknolojiyi kirlenmiş alanların temizlenmesi için ideal hale getiriyor.
Biyolojik çimento, donmuş toprak bölgelerinde yol ve baraj yapımında, yamaçları stabilize etmek ve heyelanları önlemek için kullanılabilir. Bir diğer uygulama alanı ise kendi kendini onaran betondur.
Beton karışımına bakteri eklenmesiyle, çatlaklar oluştuğunda mikroorganizmalar “uyanır” ve aynı kalsiti salarak hasarı onarır. Bu, sert iklimlerdeki binaların ve yapıların ömrünü önemli ölçüde uzatır.
Teknoloji ayrıca kömür depolama alanlarında ve atık sahalarında tozla mücadeleye de yardımcı olur: bakteriler, yüzeyde rüzgara ve yağmura dayanıklı, sağlam bir kabuk oluşturur.
FEFU araştırmacılarından oluşan bir ekip, en etkili bakteri türlerini seçerek laboratuvar testlerini tamamladı. Bir sonraki adım, gerçek dünya sahalarında endüstriyel testler yapmaktır. Ön tahminlere göre, yeni teknoloji, dolgu inşaatı sırasında ithal edilen toprak miktarını azaltacak, temel stabilizasyon maliyetini düşürecek ve çevresel zararı en aza indirecektir.
FEFU, “Öncelik 2030” programı kapsamında yürütülen “Dünya Okyanusu, Kıta Sahanlığı ve Arktik için Bilimsel ve Üretim Teknolojileri” stratejik projesi çerçevesinde, Arktik bölgelerinin teknolojik gelişimini desteklemek amacıyla kapsamlı araştırma ve geliştirme çalışmaları yürütmektedir.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Kuzey Kutbu’nda Yol Yapımı İçin Bakterilerden Biyolojik Çimento Üretildi