Цемент является важным строительным ингредиентом и, как следствие, производство цемента является значительным источником глобальных выбросов двуокиси углерода (CO2), что составляет примерно семь процентов ежегодных выбросов парниковых газов, в значительной степени за счет сжигания добытого известняка.

Исследовательская группа из Университета Колорадо в Боулдере заявила, что нашла способ сделать производство цемента углеродно-нейтральным и даже углеродно-отрицательным — путем извлечения углекислого газа из воздуха с помощью микроводорослей.

Известняк является ключевым компонентом цемента, но добавление его в смесь требует невероятно больших затрат энергии. Его добывают в карьерах и сжигают при высоких температурах, выделяя большое количество углекислого газа. Исследовательская группа обнаружила, что замена добытого известняка биологически выращенным известняком — естественный процесс, который некоторые виды известковых микроводорослей завершают посредством фотосинтеза, создает чистый углеродно-нейтральный способ производства цемента.

Ученый Уил Срубар и его команда предложили выращивать кокколитофориды, мутно-белые микроводоросли, которые естественным образом изолируют и хранят углекислый газ в минеральной форме посредством фотосинтеза. Имея только солнечный свет, морскую воду и растворенный углекислый газ, эти крошечные организмы производят наибольшее количество нового карбоната кальция на планете и быстрее, чем коралловые рифы. 

Цветения кокколитофорид в мировом океане настолько велики, что их можно увидеть из космоса. Эти микроводоросли живут как в теплых, так и в холодных, соленых и пресных водах по всему миру, что делает их отличными кандидатами для выращивания практически в любом месте.

«На поверхности они создают очень сложные и красивые раковины из карбоната кальция. По сути, это броня из известняка, которая окружает клетки», — сказал Субару.

Исследователи использовали кокколитофориды для производства биогенного цемента на основе известняка с гораздо меньшим воздействием на окружающую среду. «Для отрасли сейчас самое время решить эту очень серьезную проблему. Мы считаем, что у нас есть одно из лучших решений, если не лучшее, для цементной и бетонной промышленности, чтобы решить проблему выбросов углекислого газа», — сказал Субару.

Исследовательская группа была вознаграждена за свою инновационную работу грантом в размере 3,2 миллиона долларов от Министерства энергетики США (DOE) на разработку и расширение производства биогенного цемента на основе известняка.