Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Ученые заставили любящие щелочную среду бактерии залечивать бетон
Щелочеустойчивые бактерии могут укрепить защиту ядерных отходов под землей. Продукты их жизнедеятельности способны залечивать трещины в цементе.
Один из способов безопасно хранить ядерные отходы — закапывать их под землю в нескольких слоях защиты. Обычно их помещают в специальные контейнеры и оставляют в туннелях в сотнях метров под землей. В строительстве захоронительных сооружений используют цемент как для несущих структур, так и для заливки щелей и герметизации контейнеров.
Несмотря на прочность цемента, со временем он может разрушаться, в том числе под действием грунтовых вод. Механические и химические воздействия образуют в цементе микроскопические трещины и поры, которые могут стать причиной утечки радиоактивных отходов.
Проблему усугубляет то, что часто цемент — высокощелочное соединение. Именно высокий pH, от 10 до 12, обеспечивает этому веществу долговечность и коррозионную стойкость. Но это же свойство приводит к тому, что сам цемент ослабляет прилегающие к нему защитные слои, потенциально ставя под угрозу целостность всего хранилища.
Команда ученых из Великобритании смогла использовать предпочитающие щелочную среду бактерии для восстановления бетона. Они назвали метод микробно-индуцированным осаждением карбонатов (microbially induced carbonate precipitation, MICP). Научная статья с деталями опубликована в журнале ACS Omega.
Химики проследили, как бетон изменится со временем в присутствии бактерий. Они предполагали, что продукты жизнедеятельности бактерий помогут бетону самозалечивать трещины.
Для проверки концепции команда ученых провела шестимесячный эксперимент. Исследователи использовали плиты из низкощелочного цемента (pH 10–11), который меньше поддается коррозии, чем традиционный, и достаточно прочен, чтобы прослужить тысячелетия. Живущие в щелочной среде бактерии собрали с природного участка с высоким pH. Их поместили в созданный в лаборатории раствор, имитирующий грунтовую воду, а в него опустили цементные плиты. Количество органического материала в растворе варьировалось.
Механизм залечивания трещин выглядит так: микробы перерабатывают органику в процессе жизнедеятельности, при этом как побочный продукт образуется диоксид углерода. Этот газ реагирует с кальцием и магнием, выщелачивающимися из цемента, образуя кальцит и другие карбонатные минералы. Они и заполняют трещины.
По результатам эксперимента ученые заключили, что эффективность процесса самозалечивания зависит от количества органического материала, доступного бактериям. В системах с высоким содержанием углерода бактерии проявили высокую активность, произвели большое количество диоксида углерода, который снижал pH окружающей воды и способствовал образованию множества кристаллов кальцита. Это запечатало трещины и уменьшило пористость цемента. Также исследователи узнали, что при определенной концентрации органики может стать недостаточно для самозалечивания цемента.
Ученые считают, что хотя эксперимент и оказался успешным, необходима дальнейшая работа для испытания потенциала MICP в более длительных временных масштабах и в более сложных условиях.
Telegram 
Дзен 
VK За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ветер на спутнике Сатурна Титане способен поднимать огромные волны, даже если он очень слабый. Эти волны формируют берега, переносят осадки, перемешивают жидкости и даже влияют на климат луны. Изучая их, планетологи могут понять, как устроены потенциально обитаемые миры за пределами Земли.
Ученые впервые подробно изучили состав самых дальних колец Урана. Выяснилось, что одно из них похоже на ледяное облако пыли, а другое богато органикой. Открытие помогает восстановить историю столкновений спутников и показывает, как именно формируются пылевые системы вокруг планет.
За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Что, если развитые цивилизации во Вселенной не исчезают навсегда, а периодически «выключаются», переживая циклы коллапсов и восстановлений? Модель, разработанная авторами нового исследования, показывает, что такая прерывистая жизнь может объяснить космическую тишину — и переосмыслить будущее Земли.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии