La primera bio-totxana del món produïda a partir d'orina humana ha estat desenvolupat a la Universitat de Ciutat del Cap (Sud-àfrica), mitjançant un procés natural similar al de les petxines marines.
Tècnicament es denomina precipitació de carbonat microbià, segons l'estudiant d'enginyeria civil Suzanne Lambert, membre de l'equip investigador, per a qui aquest avanç representa un canvi de paradigma innovador en la recuperació de residus.
En aquest cas, la sorra solta es colonitza amb bacteris que produeixen ureasa. Un enzim, la ureasa, descompon la urea en l'orina mentre produeix carbonat de calci a través d'una reacció química complexa. Això cimenta la sorra en qualsevol forma, ja sigui una columna sòlida, o ara, per primera vegada, una totxana de construcció rectangular.
Durant els últims mesos, Lambert i l'estudiant d'enginyeria civil Vukheta Mukhari han estat treballant en el laboratori provant diverses formes de maons biològics i resistències a la tracció per produir un material de construcció innovador.
El desenvolupament també és una bona notícia per al medi ambient i l'escalfament global, ja que els maons biològics es fabriquen en motlles a temperatura ambient. Els maons normals s'enfornen a temperatures al voltant de 1 400 ° C i produeixen grans quantitats de diòxid de carboni.
El concepte d'usar urea per cultivar maons es va provar als Estats Units fa alguns anys amb solucions sintètiques, però el maó de Lambert fa servir orina humana real per primera vegada, amb importants conseqüències per al reciclatge de residus i el reciclatge.
A més, el procés del bio-maó produeix com a subproductes nitrogen i potassi, que són components importants dels fertilitzants comercials. Químicament parlant, l'orina és or líquid. Representa menys de l'1 per cent de l'aigua residual domèstica (per volum), però conté el 80 per cent del nitrogen, el 56 per cent del fòsfor i el 63 per cent del potassi d'aquesta aigua residual.
Al voltant del 97 per cent del fòsfor present en l'orina es pot convertir en fosfat de calci, l'ingredient clau en els fertilitzants que sustenten l'agricultura comercial a tot el món. Això és important perquè les reserves naturals de fosfat del món s'estan esgotant.
Els fertilitzants es produeixen com a part del procés per fases utilitzat per produir les bio-totxanes. En primer lloc, l'orina es recol·lecta en nous orinals que produeixen fertilitzants i s'utilitza per fer un fertilitzant sòlid. El líquid restant s'usa després en el procés biològic per a cultivar el bio-totxo.
"Però en aquest procés, només busquem dos components: els ions de carbonat i el calci. L'últim que fem és prendre el producte líquid restant del procés de bio-maó i fer un segon fertilitzant", va explicar.
L'esquema general resultaria efectivament en zero deixalles, amb l'orina completament convertida en tres productes útils.
"Ningú ho ha vist en termes d'aquest cicle complet i el potencial de recuperar múltiples productes valuosos. La següent pregunta és com fer-ho d'una manera optimitzada perquè es pugui obtenir guanys a partir de l'orina".
