Jako kluczowy składnik betonu, sam cement odpowiada za około osiem procent globalnej emisji gazów cieplarnianych. Wraz z dynamicznie rozwijającą się urbanizacją i około 30 miliardami ton betonu wylewanego rocznie, presja na znalezienie zrównoważonych alternatyw jest ogromna. Podczas gdy dyskusje na temat klimatu często koncentrują się wokół energii, transportu i rolnictwa, sektor budowlany pozostaje uśpionym gigantem. Jednak innowacyjne badania prowadzone w Niemczech zaczynają to zmieniać.

W instytucie badawczym w Dreźnie naukowcy opracowują rewolucyjny materiał budowlany pochodzący z cyjanobakterii lub powszechnie znanych jako niebiesko-zielone algi. Te starożytne mikroorganizmy, które istnieją od ponad dwóch miliardów lat, są zdolne do fotosyntezy, podczas której pochłaniają CO₂ i wytwarzają tlen. Naśladując naturalny proces, w którym cyjanobakterie tworzą wapienne skorupy znane jako stromatolity, naukowcom udało się stworzyć materiał, który nie tylko pozwala uniknąć emisji CO₂, ale także aktywnie wychwytuje węgiel z atmosfery.

To biogeniczne podejście zmienia oblicze budownictwa od podstaw. Zamiast wypalania wapienia w temperaturze ponad 1400 stopni Celsjusza w celu wytworzenia cementu, który jest procesem emitującym ogromne ilości CO₂, bakterie te mogą pracować w temperaturze pokojowej w przepuszczalnych dla światła formach, wiążąc się z dodanymi materiałami, takimi jak piasek, włókna konopne, a nawet gruz budowlany. Podczas fotosyntezy bakterie inicjują mineralizację, osadzając węglan wapnia, który tworzy szkielet strukturalny materiału.

Chociaż powstały produkt nie jest tak gęsty ani nośny jak tradycyjny beton, jego potencjał w zakresie elementów niekonstrukcyjnych jest obiecujący. Zastosowania mogą obejmować panele izolacyjne, materiały elewacyjne lub cegły wewnętrzne w obszarach, w których waga i wytrzymałość na ściskanie są mniej krytyczne. Trwające testy badają różne kombinacje substratów, mając na celu zrównoważenie wpływu na środowisko z trwałością.

Jednak pomimo obietnic naukowych, przemysłowe zwiększenie skali pozostaje niepewne. Obecne badania są w dużej mierze finansowane z grantów akademickich, a kolejne fazy wymagają szczegółowej analizy cyklu życia i produkcji pilotażowej i wciąż czekają na wystarczające wsparcie finansowe. W tym miejscu europejska strategia finansowania ujawnia krytyczny martwy punkt.

Miliardy w dotacjach unijnych i krajowych płyną co roku na projekty budowlane i dekarbonizacyjne. Znaczna część tego finansowania faworyzuje jednak ugruntowane technologie lub krótkoterminowe modele zwrotu z inwestycji. Innowacje o wysokim ryzyku i dużym wpływie, takie jak beton bakteryjny, są wciąż na wczesnym etapie rozwoju i mają trudności z zapewnieniem wsparcia niezbędnego do przejścia z laboratorium na rynek. W krajach takich jak Portugalia, na przykład, wsparcie ma tendencję do faworyzowania tradycyjnych materiałów pochodzenia biologicznego, takich jak drewno, podczas gdy prawdziwie przełomowe biotechnologie pozostają na uboczu.

Co więcej, nakłady energetyczne wymagane do uprawy cyjanobakterii, w szczególności oświetlenie i kontrola temperatury, budzą uzasadnione obawy. Bez odpowiedniej integracji z systemami energii odnawialnej, ślad węglowy związany z uprawą mikroorganizmów może zrównoważyć niektóre korzyści dla środowiska. Naukowcy są świadomi tych kompromisów i aktywnie poszukują sposobów optymalizacji uprawy i zużycia energii.

W tym kontekście kraje takie jak Portugalia mają wyjątkową pozycję do objęcia przywództwa. Dzięki obfitemu nasłonecznieniu, szerokiemu dostępowi do wybrzeża i rosnącym inwestycjom w energię słoneczną i morską, Portugalia ma wszystkie naturalne składniki do zrównoważonego zasilania takich procesów biotechnologicznych. Zamiast polegać na paliwach kopalnych lub imporcie energii, zlokalizowana produkcja z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii może sprawić, że materiały na bazie cyjanobakterii będą nie tylko opłacalne, ale także wzorcowe w produkcji odpowiedzialnej za klimat.

Potrzebny jest teraz skoordynowany wysiłek w celu ponownego przemyślenia dotacji budowlanych i wsparcia badań. Oprócz wychwytywania dwutlenku węgla i unikania emisji, materiały takie jak te mogą na nowo zdefiniować sposób, w jaki myślimy o odpadach i przekształcaniu gruzu z rozbiórki, a nawet piasku pustynnego w nowe, regeneracyjne komponenty budowlane. Jeśli takie innowacje będą miały możliwość skalowania, mogą stać się kluczowym elementem układanki klimatycznej.

Prace w Dreźnie dowodzą, że zrównoważone, zasobooszczędne budownictwo nie jest odległym marzeniem. Już nabiera kształtów, ale po cichu, w szalkach Petriego i formach testowych, czekając tylko na szansę zbudowania przyszłości.

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