Een scheur in de muur die vanzelf dichtgaat. Het lijkt onmogelijk, maar dr. Henk Jonkers (Civiele Techniek en Geowetenschappen) heeft er vertrouwen in dat het werkelijkheid wordt. Als hij de bacteriën die het werk moeten doen, tenminste te eten kan geven.
Er wordt hard gewerkt aan de experimenten van microbioloog Jonkers. Niet alleen door de postdoc onderzoeker, maar ook door miljarden bacteriën. Ze hebben twee jaar de tijd om te bewijzen dat het kan, zelfherstellend beton.
“Een scheurtje in beton is voor de sterkte niet zo erg. Maar door dat scheurtje kan water bij de metalen bewapening komen, die daardoor gaat roesten.” Betonrot, zoals dit heet, maakt het beton wél zwak. Je kunt scheuren repareren, maar wat is mooier dan dat miljarden bacteriën het werk vanzelf doen? Bij Civiele Techniek bestond het idee voor ‘biologisch beton’. Jonkers werd erbij gehaald omdat hij veel weet over bacteriën, onder andere bacteriën die calciumcarbonaat – kalksteen – maken. Als die bacteriën daarmee een scheur kunnen dichten, heb je beton dat zichzelf herstelt.
De minibouwvakkers werken tegen kost en inwoning. De woning die Jonkers de bacteriën biedt, is alleen niet zo comfortabel. “In beton heerst een heel hoge zuurgraad. De meeste bacteriën overleven dat niet. Maar gelukkig zijn er ook zogeheten alkalifiele bacteriën.” Hoewel deze bacteriën van hoge pH-waarden houden, is de behuizing ook voor hen Spartaans. Maar vooral de sporen die actieve bacteriën maken kunnen moeilijke omstandigheden goed doorstaan.
“Het maken van sporen . een soort zaadjes . is een overlevingsstrategie. Als de omgeving slecht is, kunnen de sporen toch tot tweehonderd jaar overleven”, vertelt Jonkers. “Zodra de omstandigheden weer gunstig worden, komen ze tot leven.” Een scheurtje in het beton zorgt voor de toevoer van lucht en water, waardoor de omgeving bacterievriendelijker wordt. De bacteriën komen tot leven en gaan aan de slag om de scheur te dichten met hun eigengemaakte kalksteen. Maar voor hij begint, wil hij wel wat eten. En dat is het probleem waar de microbioloog zich nu voor geplaatst ziet.
Enge bacterie
Het eerste probleem, bacteriën vinden die in beton kunnen overleven, heeft Jonkers al opgelost. Daarvoor winkelde hij in de catalogus van de Nederlandse Cultuurcollectie van Bacteriën, een grote verzameling van bacteriën met verschillende eigenschappen. Hij kocht vijf alkalifiele soorten die sporen en kalksteen maken. De sporen van deze bacteriën mengde hij door de cementpasta – een miljard per kubieke centimeter – en liet dat uitharden. Na een maand bleken van drie soorten nog bijna alle sporen levensvatbaar. “Een goed teken. En ze hoeven niet allemaal honderden jaren te overleven, onder goede omstandigheden worden het er vanzelf meer.” De naam van de klussende bacteriën houdt hij nog even voor zich. “Ik blijf anderen liever een stap voor. Maar ik kan wel zeggen dat het geen ‘enge’ bacterie is, hij is in elke doorsnee achtertuin te vinden.”
Het beton met de bacteriën erin is even sterk als ‘gewoon’ beton. Zodra Jonkers het voedsel toevoegde dat de bacteriën nodig hebben, hardde het beton niet meer uit. De microbioloog blijft er laconiek onder: “Er zijn meer soorten voedsel mogelijk. Welke geschikt is moet ik nog even uitzoeken.” Het bacterie-eten kan ook in bolletjes in het beton worden verwerkt, maar daar kiest Jonkers niet graag voor. “Het beton hardt dan wel uit, maar wordt minder sterk. Dat is dus een uiterste oplossing als het op een andere manier niet lukt.”
Het voedsel van buitenaf toevoegen is voor het uiteindelijke beton geen optie, omdat er dan alsnog mensen aan te pas komen.
Jonkers doet dat wel tijdens zijn experimenten om te zien of de bacteriën doen waarvoor ze zijn aangenomen: scheuren dichten. Hij legt het biologische beton, met gaatjes erin, in water met voedsel voor de bacteriën. Na een tijdje kijkt hij of de gaatjes dichter zijn dan in het begin, door te zien hoeveel water het schijfje beton doorlaat. Bij het eerste experiment legde de weegschaal het loodje, dus resultaten heeft hij nog niet, maar Jonkers heeft vertrouwen in zijn miljarden werknemers.
Voor gewone huizen blijft ouderwets repareren waarschijnlijk goedkoper dan biologisch beton. “Maar voor de ondergrondse opslag van gevaarlijk afval zou mijn beton ideaal zijn. Mensen kunnen in dat geval niet of moeilijk bij het beton om het te onderhouden, maar de bacteriën zorgen dat het goed blijft.”
(Illustratie: Floris Wiegerinck)
Er wordt hard gewerkt aan de experimenten van microbioloog Jonkers. Niet alleen door de postdoc onderzoeker, maar ook door miljarden bacteriën. Ze hebben twee jaar de tijd om te bewijzen dat het kan, zelfherstellend beton.
“Een scheurtje in beton is voor de sterkte niet zo erg. Maar door dat scheurtje kan water bij de metalen bewapening komen, die daardoor gaat roesten.” Betonrot, zoals dit heet, maakt het beton wél zwak. Je kunt scheuren repareren, maar wat is mooier dan dat miljarden bacteriën het werk vanzelf doen? Bij Civiele Techniek bestond het idee voor ‘biologisch beton’. Jonkers werd erbij gehaald omdat hij veel weet over bacteriën, onder andere bacteriën die calciumcarbonaat – kalksteen – maken. Als die bacteriën daarmee een scheur kunnen dichten, heb je beton dat zichzelf herstelt.
De minibouwvakkers werken tegen kost en inwoning. De woning die Jonkers de bacteriën biedt, is alleen niet zo comfortabel. “In beton heerst een heel hoge zuurgraad. De meeste bacteriën overleven dat niet. Maar gelukkig zijn er ook zogeheten alkalifiele bacteriën.” Hoewel deze bacteriën van hoge pH-waarden houden, is de behuizing ook voor hen Spartaans. Maar vooral de sporen die actieve bacteriën maken kunnen moeilijke omstandigheden goed doorstaan.
“Het maken van sporen . een soort zaadjes . is een overlevingsstrategie. Als de omgeving slecht is, kunnen de sporen toch tot tweehonderd jaar overleven”, vertelt Jonkers. “Zodra de omstandigheden weer gunstig worden, komen ze tot leven.” Een scheurtje in het beton zorgt voor de toevoer van lucht en water, waardoor de omgeving bacterievriendelijker wordt. De bacteriën komen tot leven en gaan aan de slag om de scheur te dichten met hun eigengemaakte kalksteen. Maar voor hij begint, wil hij wel wat eten. En dat is het probleem waar de microbioloog zich nu voor geplaatst ziet.
Enge bacterie
Het eerste probleem, bacteriën vinden die in beton kunnen overleven, heeft Jonkers al opgelost. Daarvoor winkelde hij in de catalogus van de Nederlandse Cultuurcollectie van Bacteriën, een grote verzameling van bacteriën met verschillende eigenschappen. Hij kocht vijf alkalifiele soorten die sporen en kalksteen maken. De sporen van deze bacteriën mengde hij door de cementpasta – een miljard per kubieke centimeter – en liet dat uitharden. Na een maand bleken van drie soorten nog bijna alle sporen levensvatbaar. “Een goed teken. En ze hoeven niet allemaal honderden jaren te overleven, onder goede omstandigheden worden het er vanzelf meer.” De naam van de klussende bacteriën houdt hij nog even voor zich. “Ik blijf anderen liever een stap voor. Maar ik kan wel zeggen dat het geen ‘enge’ bacterie is, hij is in elke doorsnee achtertuin te vinden.”
Het beton met de bacteriën erin is even sterk als ‘gewoon’ beton. Zodra Jonkers het voedsel toevoegde dat de bacteriën nodig hebben, hardde het beton niet meer uit. De microbioloog blijft er laconiek onder: “Er zijn meer soorten voedsel mogelijk. Welke geschikt is moet ik nog even uitzoeken.” Het bacterie-eten kan ook in bolletjes in het beton worden verwerkt, maar daar kiest Jonkers niet graag voor. “Het beton hardt dan wel uit, maar wordt minder sterk. Dat is dus een uiterste oplossing als het op een andere manier niet lukt.”
Het voedsel van buitenaf toevoegen is voor het uiteindelijke beton geen optie, omdat er dan alsnog mensen aan te pas komen.
Jonkers doet dat wel tijdens zijn experimenten om te zien of de bacteriën doen waarvoor ze zijn aangenomen: scheuren dichten. Hij legt het biologische beton, met gaatjes erin, in water met voedsel voor de bacteriën. Na een tijdje kijkt hij of de gaatjes dichter zijn dan in het begin, door te zien hoeveel water het schijfje beton doorlaat. Bij het eerste experiment legde de weegschaal het loodje, dus resultaten heeft hij nog niet, maar Jonkers heeft vertrouwen in zijn miljarden werknemers.
Voor gewone huizen blijft ouderwets repareren waarschijnlijk goedkoper dan biologisch beton. “Maar voor de ondergrondse opslag van gevaarlijk afval zou mijn beton ideaal zijn. Mensen kunnen in dat geval niet of moeilijk bij het beton om het te onderhouden, maar de bacteriën zorgen dat het goed blijft.”
(Illustratie: Floris Wiegerinck)
Comments are closed.