Специалисты Дальневосточного федерального университета разработали технологию укрепления грунта с помощью бактерий.
Новый метод биоцементации позволяет превращать рыхлый песок в прочное каменное основание, пригодное для строительства дорог и промышленных объектов даже в суровых условиях Арктики. Разработка призвана решить проблему деформации грунта при постоянном замерзании и оттаивании вечной мерзлоты. В отличие от традиционного бетона, новая технология копирует природные процессы. Учёные выделили из прибрежных почв особые бактерии, которые вырабатывают фермент. При добавлении в грунт вместе с питательным раствором эти микроорганизмы запускают химическую реакцию, в результате которой выделяется карбонат кальция — тот самый минерал, из которого состоят мел и известняк. Кристаллы кальцита заполняют пустоты между песчинками и надежно склеивают их, создавая монолитную структуру.
Лабораторные испытания подтвердили эффективность метода: обработанные образцы грунта становились настолько прочными, что не размывались водой. Важное преимущество — экологичность процесса. Бактерии работают мягко, не загрязняя почву, а сам процесс биоцементации связывает углекислый газ из атмосферы. Как отмечают разработчики, для хрупкой арктической экосистемы это критически важно, потому что любое строительство в Заполярье должно быть максимально щадящим, сообщает Наука.рф
Технологию уже сейчас можно применять в нефтегазовой отрасли для укрепления скважин без агрессивной химии. Кроме того, бактериальный метод способен связывать тяжёлые металлы и радиоактивные элементы, превращая их в безопасные минералы, что делает его идеальным для очистки загрязнённых территорий. Ещё одно перспективное направление — создание самовосстанавливающегося бетона. Если добавить такие бактерии в бетонную смесь, то при появлении трещин микроорганизмы «проснутся» и заделают повреждения, выделяя кальцит. Это значительно продлит срок службы зданий в суровом климате. Также технология поможет бороться с пылью на угольных складах.
Сейчас исследователи завершили лабораторный этап и отобрали самые эффективные штаммы бактерий. Следующий шаг — промышленные испытания на реальных объектах совместно с партнёрами. По предварительным оценкам, внедрение технологии позволит сократить объёмы привозного грунта при строительстве насыпей и снизить затраты на укрепление оснований инфраструктуры в Арктике.
