Sementti, joka on betonin keskeinen ainesosa, aiheuttaa yksinään noin kahdeksan prosenttia maailman kasvihuonekaasupäästöistä. Kaupungistuminen on voimakkaassa kasvussa ja vuosittain valetaan noin 30 miljardia tonnia betonia, joten paine löytää kestäviä vaihtoehtoja on valtava. Vaikka ilmastokeskusteluissa keskitytään usein energiaan, liikenteeseen ja maatalouteen, rakennusala on edelleen uinuva jättiläinen. Saksassa tehty innovatiivinen tutkimus on kuitenkin alkanut muuttaa tätä.

Dresdenissä sijaitsevassa tutkimuslaitoksessa tutkijat kehittävät vallankumouksellista rakennusmateriaalia, joka on peräisin syanobakteereista eli sinilevistä. Nämä ikivanhat mikro-organismit, joita on ollut olemassa yli kaksi miljardia vuotta, kykenevät fotosynteesiin, jonka aikana ne imevät hiilidioksidia ja tuottavat happea. Jäljittelemällä luonnollista prosessia, jossa syanobakteerit muodostavat kalkkikivimäisiä kuoria, joita kutsutaan stromatoliiteiksi, tutkijat ovat onnistuneet luomaan materiaalin, joka paitsi välttää CO₂-päästöjä myös sitoo aktiivisesti hiiltä ilmakehästä.

Tämä biogeeninen lähestymistapa uudistaa rakentamisen alusta alkaen. Sen sijaan, että kalkkikiveä poltettaisiin yli 1400 celsiusasteessa sementin valmistamiseksi, mikä on prosessi, joka tuottaa valtavia määriä CO₂-päästöjä, nämä bakteerit voivat työskennellä huoneenlämmössä valoa läpäisevissä muoteissa ja sitoutua lisättyihin materiaaleihin, kuten hiekkaan, hamppukuituihin tai jopa rakennusjätteisiin. Kun bakteerit fotosyntetisoivat, ne aloittavat mineralisaation ja laskeutuvat kalsiumkarbonaattia, joka muodostaa materiaalin rakenteellisen selkärangan.

Tuloksena syntyvä tuote ei ole yhtä tiivis tai kantava kuin perinteinen betoni, mutta sen potentiaali ei-rakenteellisissa elementeissä on lupaava. Käyttökohteita voisivat olla esimerkiksi eristyslevyt, julkisivumateriaalit tai sisustustiilet alueilla, joilla paino ja puristuslujuus eivät ole niin kriittisiä. Käynnissä olevissa testeissä tutkitaan erilaisia alustayhdistelmiä, joilla pyritään tasapainottamaan ympäristövaikutukset ja kestävyys.

Tieteellisistä lupauksista huolimatta teollinen käyttöönotto on edelleen epävarmaa. Nykyistä tutkimusta rahoitetaan suurelta osin akateemisilla apurahoilla, ja seuraavat vaiheet edellyttävät yksityiskohtaista elinkaarianalyysiä ja pilottituotantoa, ja ne odottavat vielä riittävää rahoitustukea. Tässä Euroopan rahoitusstrategia paljastaa kriittisen sokean pisteen.

Rakentamiseen ja hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen tähtääviin hankkeisiin virtaa vuosittain miljardeja EU:n ja jäsenvaltioiden tukia. Suuri osa tästä rahoituksesta suosii kuitenkin vakiintuneita teknologioita tai lyhyen aikavälin sijoitetun pääoman tuottoa. Bakteeribetonin kaltaiset riskialttiit ja vaikutuksiltaan merkittävät innovaatiot ovat vielä alkuvaiheessa, ja niillä on vaikeuksia saada tarvittavaa tukea siirtyäkseen laboratoriosta markkinoille. Esimerkiksi Portugalin kaltaisissa maissa tuella suositaan yleensä perinteisiä biopohjaisia materiaaleja, kuten puuta, kun taas aidosti mullistavat bioteknologiat jäävät syrjään.

Lisäksi syanobakteerien viljelyyn tarvittava energia, erityisesti valaistus ja lämpötilan säätö, herättää perusteltuja huolenaiheita. Ilman asianmukaista integrointia uusiutuvien energialähteiden järjestelmiin mikro-organismien viljelyn hiilijalanjälki voi mitätöidä osan ympäristöhyödyistä. Tutkijat ovat tietoisia näistä kompromisseista ja etsivät aktiivisesti keinoja viljelyn ja energiankäytön optimoimiseksi.

Portugalin kaltaisilla mailla on tässä yhteydessä ainutlaatuiset mahdollisuudet ottaa johtoasema. Portugalilla on runsaasti auringonvaloa, laajat rannikkoyhteydet ja kasvavat investoinnit aurinko- ja merienergiaan, joten sillä on kaikki luonnolliset edellytykset tällaisten bioteknologisten prosessien kestävään pyörittämiseen. Fossiilisten polttoaineiden tai energian tuonnin sijaan uusiutuvia energialähteitä hyödyntävä paikallinen tuotanto voisi tehdä syanobakteeripohjaisista materiaaleista paitsi elinkelpoisia myös esimerkillisiä ilmastovastuullisen valmistuksen alalla.

Nyt tarvitaan koordinoituja ponnisteluja rakennustukien ja tutkimustuen uudelleentarkastelemiseksi. Hiilidioksidin talteenoton ja päästöjen välttämisen lisäksi tällaiset materiaalit voisivat määritellä uudelleen sen, miten ajattelemme jätteestä ja purkujätteen tai jopa aavikon hiekan muuntamisesta uusiksi, uusiutuviksi rakennusosiksi. Jos tällaiset innovaatiot saavat mittakaavan, niistä voi tulla ratkaiseva osa ilmastopalapeliä.

Dresdenissä tehty työ osoittaa, että kestävä ja resurssitehokas rakentaminen ei ole kaukainen haave. Se on jo muotoutumassa, mutta hiljaisesti, petrimaljoissa ja koemuoteissa, odottaen vain mahdollisuutta rakentaa tulevaisuutta.

Author

Paulo Lopes is a multi-talent Portuguese citizen who made his Master of Economics in Switzerland and studied law at Lusófona in Lisbon - CEO of Casaiberia in Lisbon and Algarve.

Paulo Lopes