Ученые представляют биоминерализацию как устойчивую стратегию против микробной коррозии морского бетона

Новости сегодня - Ученые представляют биоминерализацию как устойчивую стратегию против микробной коррозии морского бетона

Микробиологическая коррозия (MIC) является распространенной проблемой в морской среде и приводит к структурным повреждениям, таким как растрескивание бетонной инфраструктуры. Эта коррозия представляет собой постоянную проблему, значительно сокращающую срок службы морских конструкций и приводящую к значительным экономическим потерям.

В ответ на необходимость эффективного решения для борьбы с морской коррозией бетона исследователи из Гонконгского политехнического университета разработали метод биоминерализации для защиты морского бетона от MIC.

Профессор Сян-донг Ли, декан факультета строительства и окружающей среды, директор Научно-исследовательского института устойчивого городского развития, профессор кафедры экологических наук и технологий, и Ко Ян Мин, профессор устойчивого городского развития, возглавили исследование, которое успешно внедрила новую стратегию биоминерализации, которая эффективно изолирует морской бетон от MIC, тем самым способствуя созданию устойчивых прибрежных структур.

MIC на бетоне обычно возникает в суровых условиях с присутствием агрессивных микроорганизмов, таких как канализационные сооружения, очистные сооружения и морские сооружения. Образование биоминерализованной пленки на бетонных поверхностях обычно считается основным механизмом защиты от коррозии, поскольку оно может стать барьером для ингибирования коррозии.

Профессор Ли сказал: «Техника биоминерализации служит экологически безопасным методом нанесения покрытия для борьбы с коррозией бетона с минимальным воздействием на биопленочные сообщества в целом. Кроме того, она использует углекислый газ для образования минеральных осадков, повышая долговечность бетонных конструкций».

«Этот процесс не только снижает выбросы углекислого газа и энергопотребление морской инфраструктуры на протяжении всего ее срока службы, но также вносит ценный вклад в углеродную нейтральность и устойчивость».

Исследование показало, что биоминерализация эффективно предотвращает коррозию за счет снижения общей и относительной численности сульфатредуцирующих бактерий (SRB). SRB — это тип анаэробных бактерий, которые могут выделять сероводород , который вызывает коррозию и может привести к порче материала.

Биоминерализованная пленка действует как защитный слой, контролируя диффузию сульфатов и изолируя бетон от агрессивных сообществ SRB. Этот защитный механизм значительно продлевает срок службы бетонных конструкций. Более того, этот метод не оказывает негативного воздействия на аборигенные морские микробные сообщества.

Профессор Ли добавил: «Если биоминерализованная пленка остается неповрежденной, перекраска бетонных конструкций не требуется. Использование одной обработки покрытия устраняет необходимость в многократной обработке, что еще больше минимизирует затраты и углеродный след».

Эта стратегия биоминерализации имеет большой потенциал для применения в агрессивных средах, таких как морская среда , сточные воды и системы водяного охлаждения, где коррозия бетона вызывается коррозионными микроорганизмами.

Исследование под названием « Биоминерализация для предотвращения микробной коррозии бетона для устойчивой морской инфраструктуры » было опубликовано в журнале Environmental Science & Technology .

В исследовании использовалось сочетание измерений химических и механических свойств бетона, а также анализ микробного сообщества биопленок, чтобы оценить эффективность методов биоминерализации в ингибировании коррозии морского бетона. Эти оценки были направлены на улучшение понимания развития стран со средним уровнем доходов. Результаты способствуют разработке новых методов борьбы с коррозией для создания устойчивых морских бетонных конструкций.

При сульфатном химическом воздействии гидроксид кальция и гидрат алюмината кальция будут расходоваться с образованием гипса и эттрингита, что приводит к напряжению расширения и разрушению матрицы. При атаке MIC бактерии могут колонизировать корродированный слой, что обеспечивает отличную среду для роста микроорганизмов. Микробная активность может выходить за пределы слоя коррозии вблизи поверхности и распространяться по зоне разрушения.

По сравнению с химической коррозией, MIC наносит более серьезные повреждения морским бетонным конструкциям. Однако образование биоминерализованной пленки на бетонных поверхностях привело к более высокому поверхностному pH (потенциал водорода) и снижению поверхностной концентрации сульфатов, что также действовало как защитный слой, контролирующий диффузию сульфата и изолирующий бетон от сообществ SRB, уменьшая внутренний уровень сульфатов.

Учитывая, что тип колонизированной поверхности также влияет на лечебный эффект биоминерализации, эффективность биоминерализации будет дополнительно исследована для различных типов бетона, чтобы расширить потенциал ее применения. Кроме того, функциональное предсказание может быть использовано в будущих исследованиях для получения механистического понимания возможной метаболической способности микробного воздействия на коррозию бетона .

Это понимание полезно для раскрытия тайны между SRB и сроком службы морских бетонных конструкций.

Ученые представляют биоминерализацию как устойчивую стратегию против микробной коррозии морского бетона

Понравилась новость - поделитесь с Друзьями!

Новости партнеров:

Рубрика: Наука, Новости

Вам могло бы понравиться:

Регулятор США приказал провести проверку Boeing из-за проблемы с кислородной маской Регулятор США приказал провести проверку Boeing из-за проблемы с кислородной маской
Разрабатываются электролиты для протонных керамических топливных элементов следующего поколения Разрабатываются электролиты для протонных керамических топливных элементов следующего поколения
Исследователи внедряют генеративный ИИ для анализа сложных табличных данных Исследователи внедряют генеративный ИИ для анализа сложных табличных данных
Новая технология плазменной струи эффективно лечит грибковые инфекции ногтей Новая технология плазменной струи эффективно лечит грибковые инфекции ногтей

Оставить комментарий

Вы должны Войти, чтобы оставить комментарий.

©2015 - 2024 Актуальные Новости Сегодня. Все права защищены.
При копировании материалов активная гиперссылка на этот сайт ОБЯЗАТЕЛЬНА!