Бетон хуже влияет на климат, чем полеты. Цемент из водорослей может это изменить.

Цементная промышленность вносит основной вклад в изменение климата, на ее долю приходится не менее восьми процентов ежегодных выбросов парниковых газов. Новый известняк из водорослей может помочь отрасли стать углеродно-нейтральной.

За последние два десятилетия цементная промышленность удвоила выбросы CO2 с 1,4 миллиарда тонн углекислого газа до почти 2,9 миллиарда тонн. На каждую метрическую тонну произведенного цемента приходится около 1370 фунтов CO2.

По мнению экспертов, уровень выбросов цемента растет быстрее, чем большинства других источников углерода. Но хотя выбросы цемента почти в четыре раза превышают выбросы авиационной промышленности, о его влиянии или о фокусе усилий по восстановлению и финансировании его редко упоминают.

Если мы хотим достичь климатических целей, эксперты говорят, что цементной промышленности необходимо сократить ежегодные выбросы как минимум на 16 процентов до 2030 года.

Предпринимаются усилия; В 2021 году Калифорния стала первым штатом США, который обязал сократить выбросы цементной промышленности. К 2035 году требуется сокращение выбросов на 40 процентов по сравнению с уровнем 2019 года на тонну цемента, произведенного к 2035 году. Теперь Нью-Йорк также требует от отрасли установить стандарт выбросов для цемента, используемого в общественных работах. Ранее этой весной более 50 ведущих корпораций, включая Google, Microsoft и Salesforce, обязались закупать низкоуглеродистые строительные материалы, включая цемент, сталь и алюминий.

И долгосрочное жизнеспособное решение, возможно, уже не за горами; Исследовательская группа из Университета Колорадо в Боулдере утверждает, что они выяснили, как сделать цемент углеродно-нейтральным и даже углеродоотрицательным за счет использования микроводорослей.

«Это действительно волнующий момент для нашей команды», — сказал в своем заявлении Уил Срубар, ведущий главный исследователь проекта и доцент кафедры гражданского, экологического и архитектурного проектирования и программы материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Боулдере. «Для отрасли сейчас настало время решить эту очень серьезную проблему. Мы считаем, что у нас есть одно из лучших решений, если не самое лучшее, для цементной и бетонной промышленности по решению проблемы выбросов углерода».

Команда получила грант в размере 3,2 миллиона долларов от Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (ARPA-E) и недавно была выбрана программой HESTIA (Использование выбросов в структурах, принимающих входные данные из атмосферы) для разработки и увеличить известняк.

Бетон изготавливается из портландцемента, для которого требуется известняк, чаще всего добываемый из карьеров и обжигаемый при высоких температурах. Это приводит к выбросу в атмосферу большого количества углекислого газа. Но исследователи говорят, что нашли жизнеспособную альтернативу биологически выращенному известняку, производимому некоторыми видами известковых микроводорослей в результате фотосинтеза. Результатом является рост коралловых рифов, а поскольку он улавливает CO2 из атмосферы, он является углеродно-нейтральной альтернативой известняку.

По словам команды, то, что они производят, используя только солнечный свет, морскую воду и растворенный углекислый газ, микроводоросли улавливают CO2, производя при этом известняк, идентичный тому, который уже используется, за исключением того, что на производство одного требуется несколько миллионов лет, а другой может происходить в режиме реального времени.

«На поверхности [микроводоросли] создают очень сложные и красивые оболочки из карбоната кальция. По сути, это известняковая броня, окружающая клетки», — сказал Срубар.

«Если бы все конструкции на основе цемента во всем мире были заменены биогенным известняковым цементом, каждый год колоссальные 2 гигатонны углекислого газа больше не выбрасывались бы в атмосферу и более 250 миллионов дополнительных тонн углекислого газа выбрасывались бы из атмосферу и хранятся в этих материалах», — говорят исследователи.

Время имеет существенное значение. Глобальное строительство происходит быстрыми темпами. По мнению исследователей, мы строим «Нью-Йорк каждый месяц в течение следующих 40 лет».

«Мы производим больше бетона, чем любой другой материал на планете, а это значит, что он затрагивает жизнь каждого», — сказал Срубар. «Для нас очень важно помнить, что этот материал должен быть доступным и простым в производстве, а выгоды должны распределяться в глобальном масштабе».