BIOCEMENT

Sporosarcina pasteurii (formerly known as Bacillus pasteurii)

Sporosarcina pasteurii formerly known as Bacillus pasteurii from older taxonomies,
is a bacterium with the ability to precipitate calcite and solidify sand given a calcium source and urea,
through the process of microbiologically induced calcite precipitation or biological cementation. S. pasteurii has been proposed to be used as an ecologically sound biological construction material.

Possible applications
Desertification exemplified by sand dunes advancing on Nouakchott, the capital of Mauritania Architecture student Magnus Larsson won the 2008 Holcim Award "Next Generation" first prize for region Middle East for his project "Dune anti-desertification architecture, Sokoto, Nigeria" and his design of a habitable wall.[2] Larssons also presented the proposal at TED.

Ginger Krieg Dosier's unique biotechnology start-up company, bioMason, in Raleigh, NC has developed a method of growing bricks from sporosarcina pasteurii and naturally abundant materials. In 2013 this company won the Cradle to Cradle Innovation Challenge (which included a prize of $125,000) and the Dutch Postcode Lottery Green Challenge (which included a prize of 500,000 euros).

Another potential application is to solidify liquefiable soils in areas prone to earthquakes. BACTERIALLY-INDUCED CALCITE PRECIPITATION VIA UREOLYSIS
Sporosarcina pasteurii, ранее известная как Bacillus pasteurii из более старых таксономий, представляет собой бактерию, осаждать кальцит и отвердевать песок с учетом источника кальция и мочевины в процессе микробиологически индуцированного осаждения кальцита или биологической цементации. S. pasteurii было предложено использовать в качестве экологически безопасного биологического строительного материала.
Возможные применения
Опустынивание, иллюстрируемое наступлением песчаных дюн на столицу Мавритании Нуакшот Студент-архитектор Магнус Ларссон получил премию Holcim Award «Next Generation» 2008 года за регион Африка Ближний Восток за проект «Архитектура противодействия опустыниванию дюн, Сокото, Нигерия» и проектирование жилой стены. [2] Ларссон также представил предложение на TED.
Уникальная био-технологическая компания Ginger Krieg Dosier, BioMason, в Роли, штат Северная Каролина, разработала метод выращивания кирпичей из sporosarcina pasteurii и природных материалов. В 2013 году эта компания выиграла Конкурс инноваций Cradle to Cradle (который включал в себя приз в 125 000 долларов США) и Лотерею голландских почтовых индексов Green Challenge (которая включала в себя приз в размере 500 000 евро).
Еще одно потенциальное применение - отверждение разжижаемых грунтов в районах, подверженных землетрясениям.
1. Fast sand lithification
If anyone thinks that rocks need millions of years to form, then experiments carried out by Murdoch University (Perth, Western Australia) researchers would surely overturn that idea That’s because the researchers have been able, with the help of added microbes, to turn sand into stone rapidly.1 The researchers found that the bacterium Sporosarcina pasteurii2 can produce a cementing agent (dubbed “biocement”) that binds sand particles together.3 Starting with soft sand, and applying the bacterial treatment, “we found that it turns harder each time”, said Dr Ralf Cord-Ruwisch. “At the very end, it turned into something resembling marble more than sandstone.”

Ученые установили, что почвенная бактерия Sporosarcina pasteurii способна вырабатывать
цементирующее вещество (называемое «биоцементом»), которое и связывает частицы песка.
2. Growing bricks with bacteria -- bioMASON
BioMASON has developed a process for growing bricks with bacteria in the hope of eventually reducing some of these emissions. They start with water and sand, then mix with bacteria. They feed the bacteria with nutrients and chemicals that form calcium carbonate by gluing sand into bricks.




3. bioMASON Технология BioMASON использует микроорганизмы для выращивания строительных материалов на основе biocement.
BioMASON обеспечивает экономию затрат на электроэнергию и нулевые выбросы углерода.
Они питают бактерии питательными веществами и химическими веществами, которые образуют карбонат кальция, склеивая песок в кирпичи.
4. Magnus Larsson turns dunes into architecture

Architecture student Magnus Larsson tells the details of his bold plan to transform the harsh Sahara desert through bacteria and unexpected building material - the sand itself.  Студент архитектуры Магнус Ларссон рассказывает подробности своего смелого плана преобразования суровой пустыни Сахара посредством бактерий и неожиданного стройматериала – самого песка.


“Next Generation”
1st prize 2008 Africa Middle East
5. Scientists turn sand to stone
The treatment alters the consistency of sand, doing anything from solidifying it slightly to changing it into a substance as hard as marble. It blends a calcium solution, bacteria and other inexpensive compounds, forcing the bacteria to form carbonate precipitates with the calcium. This creates calcium carbonate, also called calcite, identical to limestone.
 Обработка изменяет консистенцию песка, делая что-то от небольшого отверждения до превращения в твердое вещество, как мрамор. Он смешивает раствор кальция, бактерии и другие недорогие соединения, заставляя бактерии образовывать карбонатные осадки с кальцием. Это создает карбонат кальция, также называемый кальцитом, идентичный известняку.
5. From sand to rock—quickly!

If anyone thinks that rocks need millions of years to form, then experiments carried out by Murdoch University (Perth, Western Australia) researchers would surely overturn that idea. That’s because the researchers have been able, with the help of added microorganisms, to turn sand into stone rapidly. The researchers investigated microbes for their ability to produce a cementing agent (dubbed “biocement”) that would bind sand particles together, forming rock. The bacterium Sporosarcina pasteurii (formerly known as Bacillus pasteurii) has an enzyme that enables it, in the right circumstances, to do just that. Its urease enzyme hydrolyses urea, and when this hydrolysis occurs in a calcium-rich environment, it generates binding calcite cement (calcium carbonate) as a by-product.2
Если кто-то думает, что для образования камней требуются миллионы лет, то эксперименты, проведенные исследователями из Университета Мердока (Перт, Западная Австралия), наверняка опровергнут эту идею. Это потому, что исследователи смогли с помощью добавленных микроорганизмов быстро превратить песок в камень.
Исследователи исследовали микробы на их способность производить цементирующий агент (названный «биоцемент»), который связывал бы частицы песка вместе, формируя камень.
Бактерия Sporosarcina pasteurii (ранее известная как Bacillus pasteurii) содержит фермент, который позволяет ей
при определенных обстоятельствах делать именно это. Его уреазный фермент гидролизует мочевину, и когда этот гидролиз происходит в среде,
богатой кальцием, он образует связующий кальцитовый цемент (карбонат кальция) в качестве побочного продукта.


6. MICROBIAL MANUFACTURE
Stools made of sand and urine by Peter Trimble


Edinburgh College of Art student Peter Trimble has built a portable machine for manufacturing furniture from sand, urine and bacteria.
As part of his thesis project, Peter Trimble explored how bacteria and the urea found in urine might be used to create a reusable material that requires fewer resources than conventional concrete. His solution was Dupe, a portable device that injects a liquid solution into a mould full of sand that bonds the grains together, creating a material called biostone. This biodegradable substance has similar qualities to concrete, but can be broken up and used as a fertiliser for crops. It also produces no greenhouse gases and uses a widely available raw material. Trimble's machine is currently set up to produce a small stool and is made up of a pump from an old coffee machine, a mixer from an old blender, a mould, and a tank to hold liquid. The mould is filled with sand and sealed, while in a separate tank, the bacteria bacillus pasteurii - commonly found in soil - is grown in a nutrient broth to help it multiply.  Студент Эдинбургского колледжа искусств Питер Тримбл создал портативную машину для изготовления мебели из песка, мочи и бактерий.
7. A reliable bio-cement from bacteria has been developed.
A bacterial powder for quickly stabilizing gravel surfaces
The technology developed by specialists of the Federal Polytechnic School of Lausanne allows to strengthen sandy or gravel soil with the help of bacteria and a chain of chemical reactions. Researchers EPFL invented an organic, easy-to-use and cheap solution, which includes bacteria and urea. Two of these substances react and create calcite crystals that firmly bind gravel or sand particles. As a reaction initiating agent, scientists used the Sporosarcina pasteurii bacterium, which they lyophilized (dried and frozen). When applied to the ground, it binds sand and gravel, forming a protective adhesive layer. It serves as a link between urea, a soluble non-toxic molecule, and calcium, which are applied over the top. The bacterium destroys urea molecules, secreting the salt of carbonic acid, which binds to calcium and forms calcite crystals. They attach to the ground and increase in size and number - reaching in some cases several hundred micrometers in diameter. The enzyme urease, which also secrete bacteria, accelerates this process 1000 times, and for a few days or even hours everything is ready. Such a biocell was tested and showed good results. A small amount is sufficient for the gravel to withstand the shear stress caused by a significant earthquake. It also helps to strengthen the slopes. The composition can be manufactured on site, at ambient temperature and without unnecessary energy expenditure, writes Phys.org.

Технология, разработанная специалистами Федеральной политехнической школы Лозанны, позволяет укреплять песчаную или гравийную почву при помощи бактерий и цепочки химических реакций.
Патенты
1. MICROBIAL BIOCEMENTATION
UNIV MURDOCH - AU
CORD-RUWISCH RALF [AU]; WHIFFIN VICKY [NL]
A method of forming a high strength cement in a permeable starting material, the method comprising the step of combining the starting material with effective amounts of a urease producing micro-organism; urea; and calcium ions and wherein the effective amount of the urease producing organism provides a urea hydrolysis rate, under standard conditions, of 0.5-50 mM urea hydrolysed.

Microbial CaCO3 precipitation for the production of biocement
Whiffin, Victoria S. (2004) Microbial CaCO3 precipitation for the production of biocement. PhD thesis, Murdoch University.
01Front.pdf
02Whole.pdf

Способ формирования высокопрочного цемента в проницаемом исходном материале, включающий стадию
объединения исходного материала с эффективными количествами микроорганизма, продуцирующего уреазу; мочевина;
и ионы кальция, причем эффективное количество организма, вырабатывающего уреазу, обеспечивает скорость
гидролиза мочевины в стандартных условиях 0,5-50 мМ гидролизованной мочевины.
2. HEALING AGENT IN CEMENT-BASED MATERIALS AND STRUCTURES, AND PROCESS FOR ITS PREPARATION

UNIV DELFT TECH [NL];
JONKERS HENDRIK MARIUS

Hendrik Marius Jonkers - Self-healing concrete containing bacteria
The present invention relates to healing agent in cement-based materials and structures, wherein said healing agent comprises organic compounds and/or bacteria-loaded porous particles, which porous particles comprise expanded clay- or sintered fly ash. Furthermore, said porous particles are intact spheres, broken or crushed particles derived from said intact spheres, having a specific density between 0.4 and 2 g cm-3. Finally, the present invention relates to a process for the preparation of the healing agent.

Настоящее изобретение относится к лечащему агенту в материалах и структурах на основе цемента, где указанный лечебный агент включает органические соединения и / или загруженные бактериями пористые частицы, причем эти пористые частицы содержат керамзит или спеченную зольную пыль. Кроме того, указанные пористые частицы представляют собой неповрежденные сферы, разбитые или измельченные частицы, полученные из указанных неповрежденных сфер, имеющие удельную плотность от 0,4 до 2 г см-3. Наконец, настоящее изобретение относится к способу получения целительного агента.
3. COMPOSITIONS AND METHODS OF BIOLOGICALLY CEMENTED STRUCTURES FOR MARINE APPLICATIONS


The invention is directed to kits, compositions, tools and methods for biologically cemented structures. More particularly, the invention is directed to materials and methods for the farming of bivalves, such as oysters and clams, and also other marine and fresh water invertebrates such as sponges, and other commercially worthwhile sessile organisms. The kits, compositions, tools and methods of the invention are also applied to erosion control of beaches and underwater surfaces, for the formation of foundations such as footings for pier supports, marine walls and other desirable structures.

Изобретение направлено на наборы, композиции, средства и способы для биологически цементированных конструкций. В частности, Изобретение направлено на материалы и способы выращивания двустворчатых моллюсков, таких как устрицы и моллюски, а также другие морские и пресноводные беспозвоночные, такие как губки и другие коммерчески полезные сидячие организмы. Наборы, композиции, инструменты и способы изобретения также применяются для борьбы с эрозией пляжей и подводных поверхностей, для формирования фундаментов, таких как опоры для опор пирса, морские стены и другие желательные конструкции. qwe
.
Links
Baalbek and the Western Wall construction technologies that we CAN'T repeat. What is found in Baalbek is generally difficult to fit into any scientific concept due to the extreme gigantism of stone blocks taken for the construction of structures in the so-called Roman style. The excavations of 2014, the results of which are not widely known, have revealed even more oddities that put official science in a very awkward position. It turned out that the construction of blocks weighing up to 1000 tons or more - was not a problem for the residents of this ancient city, while for our generation it was the work of extreme complexity.


Tехнологии строительства Баальбека которые мы НЕ СМОЖЕМ повторить
То, что находят в Баальбеке, вообще трудно укладывается в какую бы то ни было научную концепцию
по причине запредельного гигантизма каменных блоков, взятых для строительства сооружений в так называемом римском стиле.
Раскопки 2014 года, о результатах которых мало кому известно, выявили ещё больше странностей,
ставящих официальную науку в крайне неудобное положение. Оказалось, что строительство из блоков
весом до 1000 и более тонн - не было проблемой для жителей этого древнего города, в то время,
как для нашего поколения это работа запредельной сложности.
Связь со мной: e-mail: ldvoi@mail.ru, telefon: :050-7457773