Изследователи от Политехническия институт в Уорчестър (WPI) разработват въглеродно-отрицателен строителен материал, който може да промени представата ни за устойчиво строителство.
Екипът създава ензимен структурен материал (ESM) – трайна, моделируема и рециклируема субстанция, произведена чрез нискоенергиен, биоинспириран процес.
Пробивът е резултат от работата на Нима Рахбар, изтъкнат професор от семейството на Ралф Х. Уайт и ръководител на катедрата по гражданско, екологично и архитектурно инженерство в WPI.
Екипът на Рахбар използва ензим, който превръща въглеродния диоксид в твърди минерални частици. Тези частици след това се свързват и втвърдяват при щадяши условия, което позволява на сместа да образува структурни компоненти в рамките на няколко часа.
Дори само тази скорост го отличава от останалите материали. Традиционният бетон изисква високи температури и седмици на втвърдяване. ESM се формира много по-бързо и с много по-малко въздействие върху околната среда.
Въглеродът се превръща в градивен елемент
Рахбар казва, че глобалната зависимост от бетона спешно се нуждае от преосмисляне.
„Бетонът е най-широко използваният строителен материал на планетата, а производството му е отговорно за почти 8% от глобалните емисии на CO2“, казва той. Той добавя, че новият метод „не само намалява емисиите, но и улавя въглерода“.
Според изследователите, производството на един кубичен метър ESM улавя повече от 6 килограма CO2. За сравнение, същото количество конвенционален бетон излъчва около 330 килограма CO2.
Освен че намалява емисиите, способността на ESM да се втвърдява бързо, да променя якостта си и да бъде рециклиран го прави подходящ материал за приложения като стенни панели, покривни конструкции и модулни строителни елементи.
Способността на материала да бъде лесно ремонтиран също може да намали дългосрочните разходи за поддръжка – аспект, който често се пренебрегва, но допринася значително за строителните отпадъци.
„Дори и само малка част от глобалното строителство да премине към въглеродно-негативни материали като ESM, въздействието може да бъде огромно“, казва Рахбар.
Създаден за реални нужди
Възможните приложения се простират далеч отвъд ежедневните сгради. Леките, бързо формиращи се и нискоенергийни структурни материали са ценни в зоните за помощ при бедствия, където скоростта може да определи възстановяването.
ESM може да играе роля и в изграждането на достъпни жилища, устойчива на климатични промени инфраструктура и кръгови производствени системи, които поставят рециклирането пред изхвърлянето.
Тъй като материалът се произвежда от възобновяеми биологични суровини, той се вписва идеално в глобалните цели за декарбонизация и отразява преминаването към инфраструктура, изградена с оглед на ограниченията на планетата.
Въпреки че предстоят още тестове и мащабиране, технологията бележи значителна стъпка към въглеродно-отрицателно строителство – не само по-екологично строителство, но и строителство, което активно премахва въглерода от околната среда.
Резултатите са публикувани в списанието Matter.
Източник: InterestingEngineering
