Новости

Применение шейкера инкубатора Zhichu в Курчатовском институте

Российские исследователи из Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова значительно продвинулись в области биоцементации, разработав усовершенствованную технологию укрепления почвы с помощью микроорганизмов. Новый подход позволяет существенно снизить стоимость культивирования уреолитических бактерий и повысить эффективность процесса минерализации карбоната кальция. Исследования, выполненные в рамках работы Курчатовского геномного центра и опубликованные в журнале Applied Sciences, демонстрируют перспективные результаты применения экологически безопасных методов укрепления грунтов.

Посмотреть выпуск с использованием оборудования нашей компании вы можете по ссылке
Источник:
Сайт НИЦ "Курчатовский институт", URL: http://nrcki.ru/product/teleradiokompaniya-mir/-50976.shtml

Революционный подход к биоцементации с использованием наполнителей

Ключевым достижением научной группы стала разработка метода улучшения характеристик грунта за счет добавления наполнителя из измельченной макулатуры. Этот инновационный компонент вносится в почву вместе с суспензией бактерий и тщательно перемешивается с помощью специализированного оборудования. Применение шейкера инкубатора Zhichu обеспечивает оптимальное распределение микроорганизмов в грунтовой массе, что критически важно для эффективности процесса биоцементации. Такой подход способствует более равномерному распределению осаждаемого карбоната кальция по всему объему образца.

Механические испытания показали впечатляющие результаты: прочность экспериментальных образцов с наполнителем увеличилась почти в два раза по сравнению с контрольными образцами без добавок. Младший научный сотрудник лаборатории биотехнологий Дарья Головкина отмечает, что использование шейкера инкубатора Zhichu в процессе приготовления смесей позволяет достигать высокой степени гомогенизации. Это обеспечивает стабильные и воспроизводимые результаты укрепления грунта, что особенно важно для практического применения технологии в строительстве.

Экологические преимущества и перспективы применения

Биоцементация представляет собой экологически безопасную альтернативу традиционным химическим методам укрепления грунтов. В отличие от использования бентонита, силикатов или акриламида, технология с применением уреолитических бактерий не загрязняет окружающую среду токсичными веществами. Исследования, опубликованные в Applied Sciences, подтверждают, что микробно-индуцированное осаждение карбоната кальция (MICP) может эффективно применяться для широкого спектра задач. Процесс культивирования микроорганизмов требует точного контроля температурных условий, для чего используется шейкер инкубатор с охлаждением, обеспечивающий стабильные параметры роста бактерий.

Технология биоцементации открывает новые возможности в различных сферах строительства и инженерии. Она может применяться для ремонта трещин в цементобетонных конструкциях, предотвращения оседания песчаного грунта и стабилизации склонов. Международные исследования показывают, что MICP-технология эффективна для иммобилизации тяжелых металлов в почве и производства экологически чистых строительных материалов. Использование современного оборудования, включая шейкер инкубатор, позволяет масштабировать процесс от лабораторных условий до промышленного применения.

Оптимизация процесса культивирования микроорганизмов

Значительного прорыва удалось достичь в области снижения затрат на культивирование уреолитических микроорганизмов. Российские ученые разработали специальную питательную среду, в которой дорогостоящие компоненты заменены более доступными альтернативами. Вместо дрожжевого экстракта и пептона животного происхождения используется экстракт из отработанных пивных дрожжей, что существенно снижает себестоимость процесса. Культивирование бактерий проводится в контролируемых условиях с использованием шейкера инкубатора, обеспечивающего оптимальную аэрацию и перемешивание питательной среды. Это позволяет достигать высокой концентрации активных микроорганизмов при минимальных затратах.

Исследования различных штаммов уреолитических бактерий показывают, что наиболее эффективными являются микроорганизмы групп Sporosarcina pasteurii и Bacillus, демонстрирующие высокую уреазную активность. Оптимальные условия культивирования включают 25-30°C и pH 6,5-8,0, такой подход обеспечивает максимальную специфическую уреазную активность, достигающую 20-24 ммоль гидролизованной мочевины в минуту на единицу оптической плотности культуры.

Международный контекст и будущие перспективы

Разработки российских ученых вписываются в глобальный тренд развития биотехнологий в строительной индустрии. Проект MicrobialCrete, реализуемый в Германии, также направлен на создание био-основанных строительных материалов с использованием микроорганизмов, производящих карбонат кальция. Международные исследования подтверждают высокий потенциал MICP-технологии для применения в ремонте зданий, стабилизации почв и производстве экологически чистых строительных материалов. Использование высокопроизводительных платформ культивирования и современного аналитического оборудования, включая шейкер инкубатор Zhichu, позволяет ускорить процессы разработки и оптимизации продуктов.

Курчатовский геномный центр, объединяющий семь ведущих российских научных организаций, продолжает работу по развитию генетических технологий для промышленной микробиологии. Результаты исследований, представленные в журнале Applied Sciences, открывают новые перспективы для коммерциализации биотехнологий в строительной отрасли. Применение шейкера инкубатора с охлаждением в производственных процессах обеспечивает стабильное качество бактериальных культур и воспроизводимость результатов укрепления грунтов.

2025-05-30 08:42