두바이 연구원들이 지구와 화성에서 생명체를 유지하기 위한 비밀을 파헤치다.
사막화가 지구촌에 영향을 미치고 지구의 토양이 먼지와 모래의 혼합물로 변하면서, 모래의 능력은 그 어느 때보다도 탐구되고 있다.
75%가 사막인 UAE는 수천 년 동안 이러한 환경에서 살아남았고 숨겨진 이점을 발견하여 오늘날 국제 과학자들의 관심을 끌고 있습니다.
모래는 물 다음으로 가장 많이 사용되고 재생 불가능한 천연자원
단순한 유리제품과 화장품부터 첨단 태양전지판, 휴대폰 화면, 실리콘 마이크로칩까지 생활용품을 만들 수 있도록 변형했다. 콘크리트와 모르타르의 주성분으로 건설에 가장 많이 사용된다.
2018년 세계 야생생물 기금(World Wildlife Fund, World Wildlife Fund)에 따르면 매년 최대 500억 톤의 모래와 자갈을 포함한 건설 골재가 지구로부터 추출된다. 이것은 지구에서 빠르게 고갈되고 있는, 세계에서 가장 많이 채굴된 물질이다.
전 세계는 2019년 실리카와 석영을 수입하기 위해 약 10억 유로를 사용했으며, UAE는 캐나다, 중국, 일본에 이어 4번째로 큰 수입국이었다.
모래알은 사구로 덮여 있지만 건축자재를 형성하기에는 밀도와 거칠기가 부족해 과학자들이 사막 알갱이를 단단한 벽돌로 변환하기 위해 기술에 살아있는 유기체를 실험하고 있다.
건설용 모래가 빠르게 고갈되면서 전 세계가 모래 위기에 직면하자 업계 과학자들이 해법을 창의적으로 내놓고 있다.
건설용 모래
2018년 임페리얼 칼리지 런던의 학생들이 설립한 한 스타트업이 사막 모래의 미세한 알갱이를 단단한 벽돌로 만들 수 있다고 선언했다.
콘크리트보다 건물 구성요소가 색칠, 형태 변경 및 재사용이 가능하며 생분해성 재료로 녹여질 수 있다는 점에서 더 광범위하게 사용할 수 있는 점을 언급하였다.
두바이의 울롱공 대학의 과학자들은 사막 모래를 굳히기 위해 효소의 기능을 사용하는 방법을 연구하고 있다.
두바이 울런공 대학의 스마트하고 지속 가능한 도시 연구 클러스터 책임자인 스티븐 윌킨슨 박사는 유로뉴스에 "우리는 요소를 처리하는 미생물을 사용하고 있다"라고 밝혔다.
그는 이 과정이 요소 가수분해를 위한 효소를 생성하는데, 이 효소는 칼슘원이 첨가되면 획기적인 결과를 가져올 수 있다고 덧붙였다.
이는 모래알 사이에 접착제 역할을 하거나 모래알 사이에 시멘트로 작용해 빌딩 블록을 만들 수 있는 탄산칼슘의 침전을 유발한다.
윌킨슨 박사에 따르면 이 과정은 너무 느리고 비용이 많이 든다고 합니다. 그리고 이 방법으로 하나의 블록을 만드는 데 거의 하루가 걸릴 수 있다고 합니다.
그는 약 30분 안에 그 일을 할 수 있는 콩, 수박 씨앗과 같은 더 저렴한 원천으로부터 더 조절 가능한 효소를 연구하고 있다. 그는 이 방법을 사용하여 지어진 건물은 없지만, 언젠가는 이러한 발견들이 수광년 떨어진 새로운 행성에 대한 해결책을 제공할 수 있을 것이라고 말한다.
윌킨슨 박사는 화성과 달을 예로 들며 "그 행성에서 구할 수 있는 모래를 사용하고 미생물로 굳힐 수 있다"라고 한다.
모래를 비옥하게 만들기
EU는 인구와 소비가 증가함에 따라 담수와 농작물의 극적인 손실에 대응하기 위해 매년 수백억 유로를 지출하고 있다.
거의 20년 동안, 두바이에 있는 국제 바이오 살린 농업 센터(ICBA)는 '마지막 환경'이라고 불리는 불리한 기후에서 물과 토양의 질이 낮은 지역에서 동식물이 어떻게 살아남을 수 있는지 탐구해 왔다.
에미레이트 토양 박물관의 큐레이터는 "우리는 이미 17억 명 혹은 그 이상의 사람들이 그러한 환경에서 살고 있지만, 더 많은 장소들이 전환되고 사막화되어 가고 있다.
연구소는 한계 환경을 적응시키고 그들이 생명을 유지할 수 있도록 하기 위해 심도 있는 연구를 하고 있다.
이러한 기술 중 하나는 식물을 먹일 물과 영양소의 더 강한 네트워크를 만들기 위해 사막 퇴적물에 있는 박테리아와 곰팡이의 양을 증가시키는 것을 포함한다. 또한 그 지역의 풍부한 대추야자 폐기물을 숯으로 바꾸는 2000년 된 관행을 개선하고 있다.
이 숯은 야자 바이오 잔류물을 토양용 고밀도 영양 촉진제로 연소시켜 모래를 생명유지 토양으로 발전시키는 데 필수적인 요소인 탄소를 첨가해 생산된다.
혁신적인 나노 기술
기후 기술 회사인 'Desert Control'은 액체 나노 점토 또는 LNC를 사용하여 모래를 식물들의 생활환경에 더 적합하게 만드는 이 과정을 가속화화하는 연구를 계획하고 있다고 한다.
출처 : Euronews 2021년 9월 6일자 기사 " Sand science: Dubai researchers dig up secrets to sustain life on Earth and Mars ""
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