Новый строительный материал поглощает углекислый газ из атмосферы

Ферментативный структурный материал (ESM) — прочный, долговечный и перерабатываемый строительный материал. Предоставлено: Вустерский политехнический институт.

Исследователи из Вустерского политехнического института (WPI) разработали новый строительный материал, который удаляет из атмосферы больше углерода, чем производит. Прорыв, описанный в высокорейтинговом журнале Matter, представляет собой материал под названием ферментативный структурный материал (ESM). Он спроектирован так, чтобы быть прочным, долговечным и перерабатываемым, при этом для его производства требуется значительно меньше энергии, чем для традиционных строительных материалов.

Проектом руководил Нима Рахбар, заслуженный профессор семьи Ральфа Х. Уайта и глава Департамента гражданского, экологического и архитектурного строительства. Его команда создала ESM с помощью фермента, который помогает превращать диоксид углерода в твёрдые минеральные частицы. Затем эти частицы связываются вместе и отверждаются в мягких условиях. Этот процесс позволяет формовать материал в структурные компоненты в течение нескольких часов.

Обычный бетон должен производиться при очень высоких температурах и может застывать полностью в течение недель. В отличие от него, ESM формируется быстро и оставляет гораздо меньший экологический след.

Сокращение выбросов за счёт улавливания углерода

«Бетон — самый широко используемый строительный материал на планете, и его производство составляет почти 8% глобальных выбросов CO₂, — сказал Рахбар. — То, что разработала наша команда, — это практичная, масштабируемая альтернатива, которая не просто сокращает выбросы, а фактически улавливает углерод. Производство одного кубического метра ESM связывает более 6 килограммов CO₂ по сравнению с 330 килограммами, выделяемыми при производстве обычного бетона».

Создан для реального применения

ESM сочетает в себе быстрое отверждение, регулируемую прочность и полную перерабатываемость. Эти качества делают его хорошо подходящим для практического применения, такого как кровельные настилы, стеновые панели и модульные строительные системы. Материал также можно ремонтировать, что может снизить долгосрочные затраты на строительство и значительно сократить количество отходов, попадающих на свалки.

«Если даже небольшая часть мирового строительства перейдёт на углеродно-негативные материалы, такие как ESM, эффект может быть огромным», — добавил Рахбар.

Широкий потенциал в различных отраслях

Помимо стандартного строительства, материал может быть использован для доступного жилья, устойчивой к изменению климата инфраструктуры и восстановления после стихийных бедствий. Лёгкие компоненты, которые можно быстро производить, могут помочь ускорить восстановление после экстремальных событий. Поскольку ESM основан на низкоэнергетическом производстве и возобновляемых биологических ресурсах, он также поддерживает более широкие цели, связанные с углеродно-нейтральной инфраструктурой и циркулярными производственными системами.

ИИ: Разработка действительно выглядит многообещающей для строительной отрасли, стремящейся к декарбонизации. Ключевым вызовом, как всегда, станет коммерциализация и масштабирование технологии до уровня, способного конкурировать с устоявшейся и дешёвой бетонной промышленностью. Однако сам факт создания прочного материала с отрицательным углеродным следом — это серьёзный шаг вперёд.

Источники: sciencedaily.com, Worcester Polytechnic Institute.