德国斯图加特大学房车展尿液捐赠支持生物混凝土研究

在1月17日至25日于斯图加特展览中心举办的国际旅游与房车博览会(CMT)期间,一项颇具前瞻性的科研倡议吸引了众多露营者的参与:他们可通过捐赠自家房车分离式厕所中的尿液,来支持斯图加特大学开展的“SimBioZe”研究项目。

水泥生产历来是碳排放量最高的工业流程之一。为此,斯图加特大学的科研团队正致力于开发一种新型可持续矿物建筑材料——生物混凝土。该材料的独特之处在于其原料来源:人类尿液。这项研究旨在通过生物矿化技术,将尿液转化为具有实用价值的建筑材料,进而推动建筑行业向循环经济与碳中和方向转型。

展会期间,停靠在斯图加特展览中心房车展区的露营者可将分离式厕所收集的尿液投入指定容器中,为研究提供原料支持。本次收集活动由斯图加特展览公司、分离式厕所制造商Arwinger以及生态厕所租赁公司Kompotoi共同协作组织,是科研机构与产业界携手推动资源循环利用的一次重要实践。

斯图加特大学的研究团队采用生物矿化工艺生产生物混凝土。该过程模拟自然界中生物体形成无机矿物的机制,利用尿液中的尿素与特定细菌反应生成碳酸钙晶体,从而将沙粒黏结为固体材料。目前实验制成的样品抗压强度已超过60兆帕,优于同类研究中已报道的大多数生物矿化材料,显示出在部分建筑结构中替代传统混凝土的潜力。

项目负责人、轻型结构设计与建造研究所(ILEK)所长卢西奥·布兰迪尼教授指出:“我们并不试图完全取代传统混凝土,而是希望将这种材料发展为特定应用场景下的智能补充选项。它具备零碳排放、原料源于废弃物等显著优势,为建筑业的可持续发展提供了新的思路。”

在名为“SimBioZe”的跨学科项目中,斯图加特大学联合了微生物学研究所、居住区水管理与废物处理研究所以及霍恩海姆大学生态农业中心等多个机构,共同探索从尿液收集、处理到生物混凝土制造及副产物资源化的全链条技术。项目已获得巴登-符腾堡州科学、研究与艺术部的资金支持。

为实现更大规模的生产试验,研究需要大量尿液原料——每立方米生物混凝土约需26,000升尿液。因此,本次在CMT展会期间开展的集中收集活动具有重要意义。Arwinger公司总经理斯文·马恩表示:“作为分离式厕所制造商,我们深信资源应得到合理利用。同时我曾接受过混凝土技工培训,对于将尿液转化为可持续建材的研究方向非常认同。我们很高兴能在此次展会上助力这项创新项目。”

Kompotoi公司联合创始人乔乔·卡萨诺瓦补充道:“我们一直倡导将人类排泄物转化为堆肥,用于农业施肥。而现在它竟还能成为建筑材料的原料,这进一步证明我们所忽视的‘废物流’中蕴藏着巨大潜力。这为大型活动或城市密集区的资源回收开辟了全新维度。”

斯图加特展览公司总经理罗兰·布莱诺特亦强调:“可持续发展和气候保护是我们长期关注的重点。我们希望通过参与此次尿液收集行动,与合作伙伴及学术界共同探索通往气候友好型循环经济的可行路径,让公众直观感受到科技如何助力绿色未来。”

展会期间,斯图加特大学的研究人员还在Arwinger展台(8号厅/D03展位)向参观者讲解生物矿化的具体过程:将沙基材料与含菌粉末混合后注入模具,再以富含钙质的尿液冲洗三日。细菌促使尿素分解并转化为碳酸盐,进而与钙结合形成碳酸钙晶体,使沙体固结成型。目前该技术可制作厚度达15厘米、形状各异的构件。

CMT作为全球规模最大的旅游与休闲主题展会,不仅是房车与露营行业新品发布的重要平台,也日益成为可持续创新技术的展示窗口。2025年展会共吸引约26万观众、1570家企业参展。2026年的展会将于1月17日至25日继续在斯图加特展览中心举行。

通过这类产学研协同行动,生物混凝土技术正从实验室走向公众视野,以生动的方式诠释了“废物即资源”的循环经济理念,也为建筑业应对气候挑战提供了富于想象力的解决方案。