Як ключовий інгредієнт бетону, лише на цемент припадає близько восьми відсотків глобальних викидів парникових газів. В умовах бурхливої урбанізації та близько 30 мільярдів тонн бетону, що заливається щорічно, тиск на пошук стійких альтернатив є величезним. У той час як кліматичні дискусії часто точаться навколо енергетики, транспорту та сільського господарства, будівельний сектор залишається сплячим гігантом. Однак інноваційні дослідження в Німеччині починають змінювати цю ситуацію.

У науково-дослідному інституті в Дрездені вчені розробляють революційний будівельний матеріал, отриманий з ціанобактерій, більш відомих як синьо-зелені водорості. Ці стародавні мікроорганізми, які існують понад два мільярди років, здатні до фотосинтезу, під час якого вони поглинають CO₂ і виробляють кисень. Імітуючи природний процес, за допомогою якого ціанобактерії утворюють вапнякоподібні кірки, відомі як строматоліти, дослідникам вдалося створити матеріал, який не лише уникає викидів CO₂, але й активно вловлює вуглець з атмосфери.

Цей біогенний підхід переосмислює будівництво з нуля. Замість того, щоб випалювати вапняк при температурі понад 1400 градусів за Цельсієм для виробництва цементу - процесу, який викидає величезну кількість CO₂, - ці бактерії можуть працювати при кімнатній температурі у світлопроникних формах, зв'язуючи додані матеріали, такі як пісок, конопляні волокна або навіть будівельне сміття. Фотосинтезуючи, бактерії ініціюють мінералізацію, відкладаючи карбонат кальцію, який формує структурну основу матеріалу.

Хоча отриманий продукт не такий щільний і не витримує навантаження, як традиційний бетон, його потенціал для неструктурних елементів є багатообіцяючим. Це можуть бути ізоляційні панелі, фасадні матеріали або цегла для внутрішніх приміщень, де вага і міцність на стиск є менш критичними. Поточні випробування вивчають різні комбінації субстратів, щоб збалансувати вплив на навколишнє середовище з довговічністю.

Проте, незважаючи на наукові перспективи, промислове масштабування залишається невизначеним. Поточні дослідження здебільшого фінансуються за рахунок академічних грантів, а наступні етапи потребують детального аналізу життєвого циклу та пілотного виробництва і все ще чекають на достатню фінансову підтримку. Саме тут європейська стратегія фінансування виявляє критичну "сліпу зону".

Мільярди євросоюзних та національних субсидій щорічно надходять на будівництво та проекти з декарбонізації. Однак значна частина цих коштів спрямовується на усталені технології або короткострокові моделі повернення інвестицій. Інновації з високим ступенем ризику та високим впливом, такі як бактеріальний бетон, все ще перебувають на ранніх стадіях і намагаються отримати підтримку, необхідну для переходу з лабораторії на ринок. У таких країнах, як Португалія, наприклад, підтримка, як правило, надається традиційним біоматеріалам, таким як деревина, тоді як справді проривні біотехнології залишаються на узбіччі.

Більше того, енерговитрати, необхідні для вирощування ціанобактерій, зокрема, освітлення та контроль температури, викликають обґрунтоване занепокоєння. Без належної інтеграції в системи відновлюваної енергетики вуглецевий слід від вирощування мікроорганізмів може звести нанівець частину екологічних переваг. Дослідники усвідомлюють ці компроміси і активно шукають шляхи оптимізації вирощування та використання енергії.

У цьому контексті такі країни, як Португалія, мають унікальну можливість стати лідерами. Завдяки великій кількості сонячного світла, широкому доступу до узбережжя та зростаючим інвестиціям у сонячну та морську енергетику, Португалія має всі природні складові для сталого розвитку таких біотехнологічних процесів. Замість того, щоб покладатися на викопні види палива або імпортувати енергію, локалізоване виробництво з використанням відновлюваних джерел може зробити матеріали на основі ціанобактерій не просто життєздатними, але й зразковими для кліматично-відповідального виробництва.

Зараз потрібні скоординовані зусилля для переосмислення субсидування будівництва та підтримки досліджень. Окрім уловлювання вуглецю та уникнення викидів, такі матеріали можуть переосмислити наше ставлення до відходів і перетворити будівельне сміття чи навіть пустельний пісок на нові, регенеративні будівельні компоненти. Якщо такі інновації будуть масштабовані, вони можуть стати вирішальною частиною кліматичного пазлу.

Робота в Дрездені доводить, що стале, ресурсоефективне будівництво - це не далека мрія. Воно вже формується, але тихо, в чашках Петрі та тестових формах, і лише чекає на шанс побудувати майбутнє.

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