Latest News Archive

Please select Category, Year, and then Month to display items
Previous Archive
12 June 2025 | Story University of the Free State | Photo Supplied
Dr Hossein Naghizadeh and Refilwe Lediga
Collaborative innovation in action: Researchers from the University of the Free State’s Green Concrete Lab have partnered with the University of Johannesburg to advance 3D printing technologies using sustainable concrete materials. Pictured (from left): Dr Hossein Naghizadeh, Senior Lecturer in Engineering Sciences at UFS, and Refilwe Lediga, Concrete Printing Research Expert in the Department of Civil Engineering Technology at UJ.

In an ambitious and interdisciplinary effort to address today’s Grand Challenges, researchers at the University of the Free State (UFS) are exploring how nature’s oldest life forms – stromatolites – can inspire cutting-edge innovations in industrial ecology and marine conservation.  Drawing from biomimicry, 3D printing, and microbial engineering, their work showcases the convergence of ecological insight with modern technology. 

“One such example is replicating the structures of stromatolites – some of the earliest evidence of life - using green cement and 3D printing, the latest technology in industrial ecology,” explains Dr Jacques Maritz, Head of the Unit of Engineering Sciences at UFS. 

 

Ancient structures, modern science  

Stromatolites are layered microbial formations created by ancient cyanobacteria and date back over 3.5 billion years. These living fossils, found in fossil records and rare modern environments like Shark Bay in Australia, grow through a combination of photosynthesis, sediment trapping, and calcium carbonate precipitation. Not only do they support biodiversity, but they also play a vital role in natural carbon sequestration. 

UFS researchers are harnessing the lessons from these ancient formations to address urgent environmental challenges. In particular, Dr Yolandi Schoeman, Senior Lecturer at the Centre for Biogeochemistry, is leading efforts to cultivate hybrid stromatolites in controlled environments, using microbial consortia grown on 3D-printed scaffolds.  

“At UFS, we are reimagining stromatolite formation through both artificial structural replication and biological cultivation, bridging industrial ecology and microbial engineering to address modern environmental challenges,” says Dr Schoeman. 

 

Ecological engineering for reef restoration 

The rapid decline of marine biodiversity and the degradation of natural reef ecosystems have prompted ecological engineers to develop innovative solutions. At the UFS Green Concrete Lab, researchers are pioneering the design of artificial reefs using 3D-printed, low-carbon geopolymer concrete – a material formulated from industrial by-products such as fly ash and slag. 

Artificial reefs mimic natural reef complexity and serve as critical habitats for marine life, from fish and crustaceans to coral polyps and algae. Algae, in particular, are key to marine ecosystems due to their roles in nutrient cycling, oxygen production, and carbon capture. 

“Green concrete refers to concrete that utilises alternative binders and industrial by-products, significantly reducing the environmental footprint. At UFS, we are focusing on geopolymer concrete, which eliminates the high-energy processes associated with Portland cement, while offering greater chemical resistance - ideal for marine applications,” explains Dr Abdolhossein Naghizadeh from the Unit of Engineering Sciences. 

 

3D printing nature’s complexity 

One of the challenges in artificial reef development is replicating biologically inspired geometries that support diverse marine ecosystems. Traditional construction methods often fail in this regard, but additive manufacturing, or 3D concrete printing, is providing a solution.  

The UFS Green Concrete Lab, in collaboration with the University of Johannesburg, is developing reef modules with intricate geometries and natural surface textures. These features support coral and algae attachment, accelerate ecological colonisation, and enhance habitat functionality. Biochar-based compost filters are also being integrated to aid algae-driven wastewater treatment. 

A particularly novel avenue of research involves using 3D printing to recreate stromatolite structures. These serve as ancient blueprints for modern reef design, merging deep-time ecological understanding with advanced material science. 

 

Biologically engineered hybrid stromatolites  

In parallel to structural efforts, UFS is advancing biological approaches to stromatolite cultivation. From July 2025, researchers in the Unit of Engineering Sciences will initiate a large-scale experiment using microbial consortia in 60-litre tanks, scaling up to 1 m² hypersaline ponds. 3D-printed conical scaffolds, coated with materials such as PP-CaCO₃, hydroxyapatite, and silica gel, will accelerate microbial colonisation and lamination. 

The goal: to achieve stromatolite growth of 14-16 mm in just 28 days - over 150 times faster than in nature. These hybrid systems are expected to produce 7-8 mg/L/day of oxygen, sequester carbon at 3.2 g/m²/day, and remove up to 90% of nitrates and phosphates from water. The potential applications extend from terrestrial ecosystem restoration to extraterrestrial life-support systems. 

 

A multidisciplinary vision for sustainability 

This work exemplifies the strength of interdisciplinary research at UFS, combining civil engineering, mechatronics, marine ecology, chemistry, microbiology, and digital fabrication. The Ecological Engineering Sciences stream fosters a vibrant environment for postgraduate students to develop practical, impactful solutions.  

The Green Concrete Lab is central to these efforts, offering students and researchers access to advanced technologies and collaborative networks. Through their innovative work in 3D-printed green concrete and microbial systems, UFS researchers are addressing biodiversity loss, advancing sustainable construction, and contributing to the global climate agenda. 

“Whether it's rethinking materials, restoring ecosystems, or redefining what concrete can be, our research is laying the foundation for a better, more sustainable world beneath the waves,” concludes Dr Maritz. 

News Archive

Volksblad: Moshoeshoe Memorial Lecture
2006-05-27

27 Mei 2006

Moshoeshoe het mense saamgebind
KONING MOSHOESHOE kon bewys dat verskeidenheid ’n bindende eienskap kan wees. Dit blyk ’n sleutelbeginsel van sy leierskap te wees – en dit is nie ’n maklike een om te begryp nie.

Jy bereik die grootste eenheid tussen onderskeidende entiteite waar jy relatief vrye ruimte aan hulle gee om hul eiesoortige kenmerke na vore te bring.

Dít blyk uit prof. Njabulo Ndebele se gedenklesing oor koning Moshoeshoe.
Lesotho; het; onder Moshoeshoe se leierskap mense van verskeie dele van die subkontinent gelok.
Dié mense het hierheen gevlug van die verwoesting wat as lifaqane bekend geword het toe Shaka sy koninkryk met militêre onderwerping verstewig het.

Ndebele het gesê daar is algemene ooreenkoms dat die oorloë wat hieruit gespruit het, die maatskaplike grondslae van talle samelewings in Suider-Afrika geskud het.

“Dit was in dié konteks dat Moshoeshoe leierskap getoon het.”
Prof. Frederick Fourie, rektor en visekanselier van die Universiteit van die Vrystaat (UV), het gesê die lesing vorm deel van ’n groter debat oor leierskapmodelle, veral die konsep van Afrika-leierskap, en die voortgesette diskoers oor nasiebou en versoening.

Die Moshoeshoe-projek is in 2004 aan die UV begin om met Suid-Afrika se eerste dekade van demokrasie saam te val.
Die projek was deel van die UV se eeufeesvieringe in 2004.
Met dié projek word geprobeer om ’n groot Afrika-leier te vereer en die UV se verbintenis tot transformasie te toon sodat ’n ware inklusiewe en nie-rassige universiteit geskep kan word.

“As die stigter van die Basoeto-nasie, word daar wyd erkenning aan koning Moshoeshoe vir sy buitengewone leierskapstyl gegee.

“Diplomasie, versoening en vreedsame naasbestaan is van die kenmerke van sy leierskap, soos getoon in sy pogings om verskillende groepe in een nasie te verenig,” sê Fourie.

KONING MOSHOESHOE, een van Afrika se eertydse groot leiers. Hy is meer as 130 jaar gelede dood. Foto: verskaf

Waarde van openbare spraak ‘nou bedreig’
AANDUIDINGS bestaan dat die waarde van openbare spraak wat hoog deur koning Moshoeshoe van Lesotho op prys gestel is, nou onder ernstige bedreiging kan wees.

Om dié rede dra hy die koning Moshoeshoe-gedenklesing op aan al dié mense in Suid-Afrika en elders wat die moed het om hul oorwoë mening uit te druk oor belangrike sake wat die samelewing in die gesig staar, het prof. Njabulo Ndebele, visekanselier van die Universiteit van Kaapstad, gesê.

Ndebele, wêreldbekende skrywer, het gesê dié lesing kom op ’n kritieke punt in Suid-Afrika se nuwe demokrasie.
Dié lesing, om die buitengewone nalatenskap van een van Afrika se groot leiers te eer, is eergisteraand op die kampus van die Universiteit van die Vrystaat (UV) gelewer en het ’n staande toejuiging deur ’n groot gehoor uitgelok.

Ndebele het gesê die mense wat hul menings uitdruk oor belangrike sake, kan rubriekskrywers, redakteurs, kommentators, alle soorte kunstenaars, akademici, koerantbriefskrywers, nie-gewelddadige optoggangers met plakkate en strokiesprentkunstenaars wees “wat ’n spieël voor ons oë sit”.

“Selfs wanneer hulle dit waag op heilige gebied, soos sommige strokiesprentkunstenaars onlangs gedoen het, herinner hulle ons net dat selfs die heilige misbruik kan word vir doeleindes wat min met heiligheid te doen het.

“Dit is hul manier om ons te help, dalk meer diepsinnig as wat ons besef, om daardie einste ruimte van heiligheid in ons lewe te bewaar.

“Hulle verdiep ons insigte deur ons begrip te verdiep.
“Dit is gepas om hul dapperheid te vier,” het Ndebele gesê.
“Hulle herinner ons dat leierskap nie al is wat ons doen wanneer ons in ’n sekere magsposisie geplaas is om ’n organisasie of ’n sekere instelling te stuur nie.”

Hy het gesê onder die mense wat gevier moet word, sluit hy nie dié in wat deur haatspraak ander aanhits om geweld te pleeg; teen; mense; wat hul andersdenkende menings lug nie.

“Dit is nie met dapperheid dat hulle aanhits nie, maar weens hul toevlug tot die narkotiese beskerming van die skare.”

Mense voel glo ál kwesbaarder
Vise-kanselier lewer Moshoeshoe-gedenklesing
’n TOENEMENDE aantal hoogs intelligente, sensitiewe en toegewyde Suid-Afrikaners oor die klas-, ras- en kulturele spektrum heen bely dat hulle – soos nog nooit tevore nie – onseker en kwesbaar voel sedert 1994.

Só het prof. Njabulo Ndebele, vise-kanselier van die Universiteit van Kaapstad, gesê in die Universiteit van die Vrystaat (UV) se eerste koning Moshoeshoe-gedenklesing.

Die onderwerp was Reflections on the leadership challenges in South Africa.
Wanneer ontembare optimiste beken hulle voel dinge is van stryk, versprei die naarheid van angs. “Dit moet iets te doen hê met ’n ophoping van gebeure wat die gevoel van dreigende inploffing oordra.”

’n Gevoel heers dat Suid-Afrika ’n baie komplekse samelewing het wat liewer eenvoudige, gesentraliseerde beheer voortbring in die hoop dat dienslewering dan beter en vinniger gedryf kan word. Die kompleksiteit van beheer word dan in ’n enkele struktuur van gesag gevestig, eerder as in die afgewentelde strukture soos wat in die Grondwet beoog word.

Dat die afgewentelde strukture nie hul grondwetlik-gedefinieerde rolle verwerklik nie, moenie toegeskryf word aan die mislukking van die beheermeganisme nie.

“Dit is te vroeg om te sê dat wat ons sedert 1994 bereik het, nie gewerk het nie,” het Ndebele gesê.
Dit lyk of ’n kombinasie van omstandighede tot die “gevoel van ontknoping” lei.
“Ek wil dit vermy om te sê: ‘Kyk na Khutsong’, asof u sal verstaan wat ek bedoel wanneer ek sê u moet na Khutsong kyk.”
Sulke kennis lei tot wanhoop, want dit roep ’n werklikheid op wat só oorweldigend is dat dit fatalisties kan wees.
Ndebele het gesê niks kon meer vreesaanjaend wees as toe ’n komplot van die Boeremag oopgevlek en sekere Boeremaglede aangekeer is nie.

Sekere Boeremaglede het van ’n maksimum-sekuriteit-tronk ontsnap. “Sover ek weet, is hulle nie weer gevang nie.
“Wat is gedoen om die gaping te oorbrug?” was een van sy vrae hieroor.
“Van só ’n belangrike saak weet die publiek nie baie nie. Die karige kommunikasie kan die gevaarlike boodskap uitdra dat óf niks gedoen word nie, óf die staat in dié saak misluk.”

Hy het gevra: “Hoekom het die kwessie van munisipale afbakening tot die situasie in Khutsong gelei? Dit lyk of die probleem voortgaan, sonder ’n oplossing in sig.”

’n Aantal soortgelyke, oënskynlik plaaslike rebellies het oor die land heen plaasgevind. “Is hier ’n patroon?”
Ndebele het na die onlangse verhoor van oud-adj.pres. Jacob Zuma, wat van verkragting aangekla was, verwys.
Dié drama blyk ver van oor te wees. Dit beloof “om ons almal sonder verligting te hou, in ’n toestand van angs”.
Die gemene draad van dié gebeure is die gevoel van ’n oneindige spiraal van probleme wat vertroue tap. Daar kan ’n sterk suggestie in al dié gebeure wees “dat ons dalk nooit sosiale samehang in Suid-Afrika gehad het nie...”

“Wat ons sekerlik oor dekades gehad het, is ’n mobiliserende visie. Kan dit wees dat die mobiliserende visie onder die gewig van die werklikheid en omvang van maatskaplike heropbouing kraak en dat die legitieme raamwerk om oor dié probleme te debatteer ineenstort?”

‘Swart mense staar hulself in die gesig’
DIE swart meerderheid staar homself nou in die gesig: dalk werklik vir die eerste keer sedert 1994.
Só het prof. Njabulo Ndebele gesê toe hy die koning Moshoeshoe-gedenklesing by die Universiteit van die Vrystaat in Bloemfontein gelewer het.

Hy het gesê dit lyk of Suid-Afrika ’n meganisme nodig het om selfvertroue te bou.
Deur dié meganisme “kan ons die situasie waarin ons is, erken, wat dit ook al is”.
“Ons het ’n meganisme nodig wat die verskillende posisies van die mededingers sal bevestig en hul eerlikheid sal bekragtig op ’n manier wat die publiek vertroue sal gee dat werklike oplossings moontlik is.”

Dit is dié soort “openheid wat nooit maklik kom nie”, wat lei tot deurbraak-oplossings.
Ndebele het gesê ’n komplekse demokrasie soos Suid-Afrika s’n kan nie oorleef met ’n enkele gesag nie.
Net veelvuldige owerhede binne ’n grondwetlike raamwerk “het ’n ware kans”.
“Kan ’n deel van die probleem wees dat ons nie in staat is om die idee van ‘opposisie’ te hanteer nie?
“Ons is verskrik dat enige van ons ‘die opposisie’ kan word.
“Dit is tyd dat ons die koms voorsien van ’n oomblik wanneer daar nie meer ’n enkele, oorweldigende, dominante politieke mag is soos wat nou die geval is nie.”

Ndebele het gesê: “Ek glo ons het dalk ’n oomblik bereik wat nie fundamenteel verskillend is nie van die ontnugterende, tóg hartversterkende nasiebourealiteite wat gelei het tot Kemptonpark in die vroeë jare negentig.”

“Die verskil tussen toe en nou is dat die swart meerderheid nie nou na wit landgenote oor die onderhandelingstafel kyk nie.

“Die swart meerderheid staar homself in die gesig: dalk werklik vir die eerste keer sedert 1994.”
Dit is weer “tyd vir visie”, het Ndebele gesê.

We use cookies to make interactions with our websites and services easy and meaningful. To better understand how they are used, read more about the UFS cookie policy. By continuing to use this site you are giving us your consent to do this.

Accept