Бетон является одним из самых распространенных строительных материалов. Согласно исследованию штата Аризона, он находится на втором месте по распространенности во всем мире. На первом месте находится вода. Ежегодно человечество изготавливает и задействует в строительстве свыше 30 млрд тонн бетона, и спрос на него только растет. Однако у данного стройматериала есть и негативная сторона.
Как показывают данные исследования Scientific American, при производстве 1 кг бетона в воздух выбрасывается 1 кг углекислого газа. Это происходит не только за счет химических реакций, используемых при его изготовлении, но и за счет сжигания ископаемого топлива в гигантских печах для его обжига при температуре около 1450 ℃. В настоящее время на производство бетона приходится около 8% от общего объема выбросов углерода в мире.
Однако это не значит, что необходимо отказываться от столь популярного строительного материала. Его можно модифицировать, чем и занялись ученые из Германии. Они разработали биоцемент, а вдохновлялись специалисты процессом образования таких структур, как строматолиты. В естественной среде они вырастают примерно за 3 млрд лет.
Для начала исследователи создали бактериальные культуры из цианобактерий, широко известных как сине-зеленые водоросли. Микроорганизмы были обеспечены идеальными источниками света и питательных веществ для оптимизации их роста и способности к фотосинтезу. После, чтобы заставить бактерии минерализоваться и превратиться в строматолитоподобные структуры, ученые использовали несколько источников кальция. Затем в смесь добавили гидрогели и различные заполнители (песок, древесина и т.п.) по аналогии с производством обычного бетона. В конце в суспензию закачали углекислый газ для поддержки процесса роста, управляемого светом.
То есть, биобетон не только углеродно нейтральный, но и поглощает CO2 во время своего «созревания». Получаемый материал можно заливать в формы или решетчатые конструкции для создания кирпичей или других строительных элементов. Его также получится экструдировать или использовать в аддитивном производстве, например, при 3D-печати зданий и сооружений. Сейчас команда ученых рассматривает возможность расширения производства материала и повышения его экологичности.
Тем временем в Китае создали самый безопасный ядерный реактор. Даже при аварии он не перегревается и не взрывается, остывая естественным путем.
