Urina. Un produs rezidual universal, un subiect tabu și totuși… o resursă cu posibilități de neimaginat. Dacă această idee pare absurdă, o echipă de cercetători tocmai a dovedit că urina noastră ar putea deveni un material medical de ultimă generație, contribuind în același timp la protejarea mediului. O realizare științifică care, în ciuda farmecului său science-fiction, este de fapt foarte reală – și, mai presus de toate, promițătoare. În fiecare zi, miliarde de litri de urină sunt deversați în sistemele de canalizare din întreaga lume. Cu toate acestea, contrar credinței populare, urina nu este un lichid inofensiv: încărcătura sa de nutrienți (azot, fosfor etc.) este atât de mare încât poate perturba grav ecosistemele acvatice. În special, contribuie la eutrofizare, un fenomen în care o supraabundență de nutrienți promovează proliferarea algelor, sufocând literalmente apa și viața din interiorul acesteia. Dar ce-ar fi dacă am putea transforma acest lichid problematic… în ceva util? Exact asta au reușit să facă cercetătorii de la Universitatea din California, Irvine, în colaborare cu laboratoare japoneze și americane.
Secretul constă într-un mineral numit hidroxiapatită (HAp), un fosfat de calciu prezent în mod natural în oasele și dinții noștri. Hidroxiapatita este deja utilizată în medicină, în special în implanturile osoase și dentare, datorită calităților sale: ușurință, biocompatibilitate și durabilitate. Problema? Producția sa rămâne costisitoare și necesită procese industriale complexe. Soluția? O drojdie modificată genetic, poreclită osteodrojdie, imită funcția osteoblastelor – celulele umane care produc țesut osos.
Concret, iată cum funcționează: ureea conținută în urină este descompusă de drojdie, crescând pH-ul mediului. Acest lucru declanșează o reacție internă care stochează calciu și fosfat, două elemente cheie. Hidroxiapatita cristalizează în interiorul drojdiei și este apoi secretată din celulă. Rezultatul: până la 1 gram de hidroxiapatită este produs per litru de urină în mai puțin de 24 de ore. Potrivit cercetătorilor, acest proces, care a fost descris în Nature Communications, nu necesită nici echipamente high-tech, nici temperaturi extreme. Este inspirat de fermentația berii: drojdie, cuve, un mediu controlat… și atât. Aceasta înseamnă că această tehnologie ar putea fi implementată la scară largă, inclusiv în țări cu infrastructură medicală limitată. Aceasta este o descoperire cu potențial ridicat, nu numai pentru recuperarea materialelor prețioase la costuri reduse, ci și pentru producerea locală de componente esențiale medicinei moderne.
Producția de hidroxiapatită este deja o piață în creștere. Este utilizată pentru înlocuitori de oase, acoperiri protetice, sisteme de administrare a medicamentelor și chiar în anumite tehnici de restaurare arheologică. Cu acest nou proces, aceste materiale ar putea deveni mai sustenabile, mai accesibile și mai ecologice. Până în 2030, piața HAp este estimată la peste 3,5 miliarde de dolari.
David Kisailus, coautor al studiului, vede și mai departe. În colaborare cu profesorul Yasuo Yoshikuni de la Laboratorul Lawrence Berkeley, el încearcă să adapteze această tehnologie pentru a produce alte materiale funcționale – inclusiv pentru aplicații energetice sau imprimare 3D. Ideea: să valorifice flexibilitatea sistemului de drojdie pentru a crea materiale arhitecturale cu proprietăți personalizate, cu funcții mecanice, optice sau termice specifice. Pe scurt, să fabrice materiale inteligente… din urină.
Acest proiect, finanțat de Departamentul Energiei al SUA, DARPA și Forțele Aeriene, este un exemplu excelent de bioinspirație și economie circulară. Arată că până și cele mai intime deșeuri pot deveni resurse pentru viitor. Așadar, data viitoare când mergeți la baie, amintiți-vă că este posibil să fi produs materia primă pentru un viitor implant medical… sau o componentă de satelit. Asta demonstrează că știința poate transforma literalmente deșeurile noastre în aur.
Poll: Care ar trebui să fie viitorul urinii noastre:
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply