Det lyder som science fiction: Fremtidens cement kan reparere sig selv og fungere som batteri

Huller og skader i cement kan i fremtiden måske reparere sig selv. Samtidig kan bygninger potentielt komme til at fungere som store batterier.

Det er nogle af perspektiverne i ny forskning fra Aalborg Universitet, hvor adjunkt Qi Luo arbejder med såkaldt levende cement.

Tanken er at udvikle cement, som fra begyndelsen er designet til at være levested for mikroorganismer med bestemte egenskaber. Udvendigt skal materialet fortsat ligne og fungere som den cement, der anvendes i dag.

Kan reparere sig selv

En af mulighederne er mikroorganismer, som danner kalkaflejringer, når de kommer i kontakt med vand.

»Vi har set gode resultater med at tilføre mikroorganismer til det cement, vi allerede har i dag. Men hvis vi fra starten designer cementen til at være levested for mikroorganismerne, kan vi tilføre flere nye mikroorganismer og deres brugbare egenskaber til cementen. Det kan f.eks. være mikroorganismer, der danner kalkaflejringer, når de får vand på sig, og på den måde skaber et fast materiale ud af vand. Det vil reelt betyde selvreparerende cement,« siger Qi Luo.

Bygninger kan blive store batterier

Qi Luo og hans kolleger har tidligere demonstreret et koncept med biologisk cement, hvor mikroorganismer gjorde det muligt at lagre og frigive energi i et cementbaseret materiale.

Ved hjælp af særlige elektroaktive bakterier kan cementen dermed potentielt komme til at fungere som et batteri.

Den nye forskningsvision rækker også ud over selvreparation og energilagring. Blandt de mulige fremtidige anvendelser er CO₂-lagring og intelligente byggematerialer.

Cement er et svært sted at leve

Der er dog udfordringer, før levende cement kan blive en realitet i større skala. Almindelig cement er et vanskeligt miljø for levende organismer på grund af blandt andet en høj pH-værdi og mangel på næringsstoffer.

Derfor arbejder forskerne med at ændre cementens struktur, fugtforhold og kemiske miljø, så mikroorganismerne får bedre betingelser. Samtidig skal materialet bevare de egenskaber, der har gjort cement udbredt som byggemateriale – blandt andet holdbarheden og muligheden for at arbejde med materialet.

Forskningen er præsenteret i den videnskabelige artikel Living Cement for Microbial Intelligence, som er offentliggjort i tidsskriftet Cell Reports Physical Science.