Inshootlar sanoati global miqyosda juda koʻp miqdorda beton isteʼmol qiladi; har yili bu son taʼsirli 30 milliard tonaga yetadi va bu material sayyordadagi eng koʻp ishlatiladigan ikkinchi material boʻlib, faqat suvdan keyin keladi, deb Global Cement and Concrete Association (GCCA) maʼlumotlari shuni koʻrsatadi.
Biroq, betonga muhim komponent boʻlgan sement ishlab chiqarilishi katta ekologik taʼsirlarga ega, chunki kalkolning isitilishi karbonat angidrid gazining asosiy chiqindilar manbalaridan biri boʻlib, issiqxona effektini va global isishni kuchaytiradi.
Hindistondagi Manipal University Jaipur tomonidan olib borilgan tadqiqot sement uchun potentsial muqobilni koʻrsatadi: inson najasalarini. Muhandislar mahalliy tozalash stansiyalari yigʻilgan biokugir va najasalar kombinatsiyasidan foydalanib, turli xil beton turini ishlab chiqdilar. Ilmiy hisobotlarda nashr etilgan natijalar betonning 'xususiyatlarida sezilarli yaxshilanishʼni koʻrsatdi.
Biokugir sementga ijodiy muqobil sifatida tan olingan, u past kislorodli muhitda organik moddalarni isitish orqali hosil qilingan uglerodga boy materialdir. Ushbu jarayonning afzalligi – uning koʻp qirrali boʻlishi, u yogʻoch changlari, yogʻoch yoki guruch qobigʻi kabi turli organik chiqindilardan ishlab chiqarilishiga imkon beradi.
Tadqiqotchilar inson najasalarining bunday muqobil boʻla olishi mumkinligini savol berishdi, chunki bu material ham sement kabi dunyo miqyosida keng tarqalgan, bir odam kuniga taxminan 400 gramm ishlab chiqaradi.
Beton nam holatdagi moslashuvchanligi va quritilgandan soʻng yuqori mustahkamligi va chidamliligi tufayli uni orttirish qiyin material boʻlsa-da, olimlar inson najasalaridan tayyorlangan beton anʼanaviy betonning ustun samaradorligini koʻrsatganini kuzatib hayratda qoldilar. Xususan, sementning 5% ni najasali biokugir bilan almashtirganda umumiy mustahkamlik va kuchda yaxshilanish kuzatildi.
Bu kashfiyotlarni tasdiqlash uchun jamoa turli aralashmalarning shishinish, siqish mustahkamligi, egilish mustahkamligi, suv singishi va porozligi kabi parametrlarini tahlil qildi. 91 kun davomida najasali aralashma siqish mustahkamligida oʻrtacha 20%, egilish mustahkamligida esa 36% oshishni namoyish etdi.
Bu yutuqlarga qaramay, tadqiqotchilar ushbu materialning past haroratlar, tuzlilik va kuchli issiqlikka duchor boʻlgan haqiqiy senariylardagi xatti-harakatini aniqlash uchun qoʻshimcha tadqiqotlar zarur ekanligini ogohlantirmoqda. Bundan tashqari, tadqiqot ushbu usulning karbonat chiqindilari jihatidan ekologik taʼsirini koʻrib chiqmagan.
Olimlar betonni optimallashtirish uchun bir nechta mexanizmlar birgalikda ishlayotganini taklif qilishadi. Birinchidan, najasadan olingan biokugir yuqori porozlikka ega boʻlib, ichki rezervuarlar vazifasini bajaradigan boʻshliqlar hosil qiladi, bu quritish paytida suvni asta-sekin ajratib beradi va sementga qattiqlik va kuch beradigan kimyoviy reaksiyalarga yordam beradi. Ikkinchidan, biokugirda mavjud boʻlgan silika sement tarkibidagi moddalar bilan oʻzaro taʼsir qilib, betonning mustahkamligi uchun muhim boʻlgan koʻproq kalsiy silikatlar hosil boʻlishiga undaydi. Nihoyat, biokugirning mayda zarrachalari betondagi boʻshliqlarni toʻldirishga yordam berib, komponentlarning zichligini va birlashuvini yaxshilaydi.