沿海和海洋基础设施一直饱受因微生物诱发的腐蚀(MIC)的伤害,导致混凝土裂开等结构性损毁,全球每年因此而造成的经济损失约八千亿美元。一个研究小组通过利用生物矿化的自然过程,找到了控制 MIC 的有效方法。

 

大多数 MIC 都与硫酸盐还原菌(SRB)有关,SRB 是最主要的腐蚀微生物。

 

理大可持续城市发展研究院院长李向东教授领导的研究团队发现,在混凝土表面加上生物矿化膜作为保护层,可以控制硫酸盐扩散,使混凝土与 SRB 分隔。生物矿化处理可减少 SRB 的总量和相对浓度,从而有效抑制腐蚀。

 

这种保护机制大大延长了混凝土结构的使用寿命。此外,该技术对原生海洋微生物群落没有任何负面影响。


Professor Li Xiangdong

李向东教授

  • 建设及环境学院院长

  • 可持续城市发展研究院院长

  • 环境科学及技术讲座教授

  • 高赞明可持续城市发展教授

 

生物矿化技术是一种控制混凝土腐蚀的环保涂层方法,对整个生物膜群落的影响极小。

- 李向东教授

 

控制腐蚀的环保方法

李教授说: “生物矿化技术是一种控制混凝土腐蚀的环保涂层方法,对整个生物膜群落的影响极小。它还能利用二氧化碳产生矿物沉淀物,增强混凝土结构的耐用程度。” 

 

这一技术不仅能减少海洋基础设施在整个建筑寿命的碳足迹和能源消耗,还有助于推动碳中和与可持续发展。

 

李教授补充说: “如果生物矿化膜保持完好无损,则无需在混凝土结构上再次涂漆。单次涂层处理避免了繁复的程序,进一步降低了成本和碳足迹。” 

 

该团队的创新策略在各种腐蚀性环境中的应用潜力巨大,适用于海洋和污水环境以及水冷设施。在这些环境中,混凝土腐蚀都是腐蚀性微生物引致。

 

该研究已在《环境科学与技术》期刊上发表。

 

什么是生物矿化?
生物矿化指的是大自然生产和维持生物矿物(生物创造的结晶材料)的一种方法。其结果是形成坚硬的生物矿化膜,能够作保护和支撑作用。