Vật liệu xây dựng trong tương lai - Vi tảo 5.0

Thiết kế: Phòng thí nghiệm thiết kế tích hợp sinh học, Trường kiến ​​trúc Bartlett

Năm: 2019

Phòng thí nghiệm Thiết kế Tích hợp Sinh học tại Trường Kiến trúc Bartlett đã tạo ra một hệ thống mô-đun gạch vi tảo giúp lọc thuốc nhuộm hóa học độc hại và kim loại nặng khỏi nước.

Tảo có mối quan hệ cộng sinh với kim loại và tảo tạo ra một nhóm các hợp chất gọi là phytochelators cho phép chúng bắt giữ các kim loại này, nếu không có chúng thì chúng không thể phát triển. Các hợp chất này loại bỏ các chất ô nhiễm khỏi nước và lắng đọng chúng trong các tế bào của tảo, nơi chúng được lưu trữ.

Mỗi viên ngói được làm bằng cách ép các vật liệu địa phương như đất sét vào khuôn hình quạt trong "các kênh giống như mạch". Những thứ này mô phỏng cấu trúc của lá và khả năng phân phối nước đồng đều cho mọi bộ phận của cây. Sau đó, những con mòng biển chứa đầy vi tảo lơ lửng trong một "giàn phơi sinh học" bằng hydrogel có nguồn gốc từ rong biển. Điều này giúp tảo sống sót đồng thời có thể tái chế và phân hủy sinh học hoàn toàn.

Lắp ráp các viên gạch vào tường và đổ nước vào hệ thống qua đầu vào ở trên cùng. Nó chảy qua kênh gạch và thu thập ở phía dưới. Khi chảy qua kênh, nước trải qua một quá trình gọi là xử lý sinh học, trong đó các vi sinh vật như tảo hoặc nấm được sử dụng để tiêu thụ và phân hủy các chất ô nhiễm trong môi trường.

Hydrogel bão hòa theo thời gian và tần suất thay hydrogel phụ thuộc vào lượng chất gây ô nhiễm trong nước. Công thức hiện tại ổn định trong vài tháng. Khi chúng đã bão hòa, hãy thay thế bằng một mẻ tảo tươi. Đồng thời, gạch nền có thể được tái sử dụng và đổ lại liên tục.

Các mốc quan trọng trong tương lai của dự án bao gồm thử nghiệm hiệu suất ở Anh và sau đó, Malik hy vọng, một dự án thử nghiệm thực địa ở Ấn Độ, nơi ước tính khoảng 80% nước mặt và nước ngầm bị ô nhiễm. Trong khi trong lần lặp lại hiện tại của Indus, các chất gây ô nhiễm chỉ được thu giữ, cô ấy có tham vọng mở rộng hệ thống để bao gồm giai đoạn thứ hai, trong đó hydrogel được xử lý để loại bỏ các hạt nano kim loại nặng khỏi tế bào tảo.