Zastosowanie biotechnologii i odpadów naturalnych w zrównoważonej geoinżynierii

W ramach strategii Europejskiego Zielonego Ładu w wielu dziedzinach, w tym w geotechnice, stosuje się różnorodną gamę zrównoważonych działań. W szeroko rozumianej geoinżynierii wykorzystuje się materiały odpadowe w mieszaninach gruntowych oraz opracowuje się technologie robót z możliwym minimalnym śladem węglowym. W ostatnich latach przedmiotem szeroko zakrojonych badań, głównie laboratoryjnych, stały się mieszaniny gruntu z odpadami naturalnymi pochodzącymi z produkcji rolno-hodowlano-spożywczej, np. włókna roślinne, włókna zwierzęce w postaci wełny, włosia, wydzielin, piór, oraz inne materiały, takie jak fusy po kawie, skorupy jaj lub muszli oraz popioły ze spalania substancji biologicznych (np. z łuski ryżowej, łuski kawowej, drewna i in.).
Inną grupą materiałów są tzw. nanomateriały, do których zalicza się nanorurki węglowe (grafen) oraz nanocząstki (krzemionka koloidalna, nanobentonit, nanogrunty, laponit).
Z kolei w procesie biocementacji rozwijane są metody oparte na mikrobiologicznym (MICP) lub enzymatycznym (EICP) wytrącaniu kalcytu oraz na elektrostatycznej reakcji między biopolimerowym związkiem – lignosulfonianem a gruntem.
Wszystkie wymienione metody w większości przypadków nie wyszły poza sferę badawczą w laboratorium i naturalnym krokiem jest ich dalsza weryfikacja w warunkach terenowych. Dotychczasowe wyniki są na tyle obiecujące, że wskazuje się powyższe materiały i biotechnologie do zastosowań w budownictwie drogowym do stabilizacji podłoża dróg, parkingów, placów budów, chodników, podtorza kolejowego, ponadto do wzmacniania gruntów ekspansywnych i słabych oraz wzmacniania skarp i nasypów. W niniejszym artykule przedstawiono przegląd zrównoważonych metod i materiałów stosowanych w geoinżynierii wraz z aktualnym stanem badań.