На долю одного только цемента, являющегося ключевым ингредиентом бетона, приходится около восьми процентов глобальных выбросов парниковых газов. В условиях бурного роста урбанизации, когда ежегодно заливается около 30 миллиардов тонн бетона, поиск устойчивых альтернатив становится крайне актуальным. В то время как дискуссии о климате часто ведутся вокруг энергетики, транспорта и сельского хозяйства, строительный сектор остается "спящим гигантом". Однако инновационные исследования в Германии начинают менять эту ситуацию.

В исследовательском институте в Дрездене ученые разрабатывают революционный строительный материал, получаемый из цианобактерий, известных как сине-зеленые водоросли. Эти древние микроорганизмы, существующие уже более двух миллиардов лет, способны к фотосинтезу, в процессе которого они поглощают CO₂ и производят кислород. Имитируя естественный процесс, в ходе которого цианобактерии образуют известняковые корки, известные как строматолиты, исследователям удалось создать материал, который не только позволяет избежать выбросов CO₂, но и активно улавливает углерод из атмосферы.

Этот биогенный подход позволяет переосмыслить строительство с нуля. Вместо того чтобы обжигать известняк при температуре более 1400 градусов Цельсия для производства цемента - процесса, который выделяет огромное количество CO₂, - эти бактерии могут работать при комнатной температуре в светопроницаемых формах, связываясь с дополнительными материалами, такими как песок, волокна конопли или даже строительный мусор. По мере фотосинтеза бактерии начинают минерализацию, откладывая карбонат кальция, который формирует структурную основу материала.

Хотя полученный продукт не такой плотный и не такой несущий, как традиционный бетон, его потенциал для неструктурных элементов многообещающ. Это могут быть изоляционные панели, фасадные материалы или кирпичи для внутренней отделки помещений, где вес и прочность на сжатие не так важны. В ходе текущих испытаний изучаются различные комбинации подложек, с целью найти баланс между воздействием на окружающую среду и долговечностью.

Однако, несмотря на научные перспективы, промышленное внедрение остается под вопросом. Текущие исследования в основном финансируются за счет академических грантов, а следующие этапы требуют детального анализа жизненного цикла и опытного производства и все еще ожидают достаточной финансовой поддержки. Именно здесь европейская стратегия финансирования обнаруживает критически важное "слепое пятно".

Миллиарды субсидий ЕС и стран ежегодно направляются на строительство и проекты по декарбонизации. Однако большая часть этих средств направляется на развитие устоявшихся технологий или краткосрочных моделей возврата инвестиций. Инновации с высоким уровнем риска и воздействия, такие как бактериальный бетон, все еще находятся на ранних стадиях и с трудом получают поддержку, необходимую для перехода из лаборатории на рынок. В таких странах, как Португалия, например, поддержка, как правило, оказывается традиционным биоматериалам, таким как древесина, в то время как подлинно разрушительные биотехнологии остаются в стороне.

Кроме того, серьезные опасения вызывают затраты энергии, необходимые для культивирования цианобактерий, в частности освещение и температурный контроль. Без надлежащей интеграции в системы возобновляемых источников энергии углеродный след от выращивания микроорганизмов может свести на нет некоторые экологические выгоды. Исследователи знают об этих компромиссах и активно ищут способы оптимизации культивирования и использования энергии.

В этом контексте такие страны, как Португалия, имеют уникальные возможности для того, чтобы занять лидирующие позиции. Благодаря обилию солнечного света, обширным прибрежным территориям и растущим инвестициям в солнечную и морскую энергетику Португалия обладает всеми необходимыми природными компонентами для устойчивого развития биотехнологических процессов. Вместо того чтобы полагаться на ископаемое топливо или импортировать энергию, локализованное производство с использованием возобновляемых источников может сделать материалы на основе цианобактерий не просто жизнеспособными, но и образцовыми в области климатически ответственного производства.

Сейчас необходимы скоординированные усилия по переосмыслению субсидирования строительства и поддержки исследований. Помимо улавливания углерода и предотвращения выбросов, подобные материалы могут пересмотреть наше представление об отходах и превратить строительный мусор или даже песок пустыни в новые, регенеративные строительные компоненты. Если дать им возможность распространиться, такие инновации могут стать важнейшим элементом климатической головоломки.

Работа в Дрездене доказывает, что устойчивое, ресурсосберегающее строительство - это не далекая мечта. Оно уже формируется, но тихо, в чашках Петри и тестовых формах, только ожидая возможности построить будущее.