Wszystko po to, aby stworzyć materiał, który mógłby zmieniać pozornie zwykłe budynki w wielkie magazyny dwutlenku węgla. Tak przynajmniej opisują swoje dokonania przedstawiciele Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS. Niemieccy naukowcy zaprojektowali biocement, którego istnienie stanowi pokłosie zjawiska występującego na Ziemi od 3,5 mld lat.
Czytaj też: Nowy reaktor transformuje dwutlenek węgla. Wieści z Chin napawają optymizmem
Ale zacznijmy od początku. Sinice zamieszkują naszą planetę od dawna, a jednym z dowodów na ich wyjątkowo odległe czasowo pochodzenie są tzw. stromatolity. Takim mianem określa się formacje skalne powstające właśnie przy udziale sinic, za sprawą których z wody morskiej wytrąca się węglan wapnia.
Niemieccy naukowcy postanowili wykorzystać sinice, aby stworzyć materiał wychwytujący dwutlenek węgla
Jako że produkcja jednego kilograma cementu może prowadzić do powstania nawet jednego kilograma dwutlenku węgla, to skala emisji związanych z całym tym sektorem jest nietrudna do zrozumienia. CO2, będący gazem cieplarnianym, powstaje nie tylko w wyniku reakcji chemicznych na etapie produkcji cementu, ale i wcześniej, w czasie wytwarzania energii pochodzącej głównie ze spalania paliw kopalnych.
Z tego względu inżynierowie próbują tworzyć materiały, które mogłyby aktywnie wychwytywać dwutlenek węgla z powietrza albo przynajmniej “zamykać” ten, który w innych okolicznościach trafiłby z zakładu produkcyjnego do atmosfery. Pomysł niemieckich naukowców jest inspirowany światem przyrody i zakłada uzyskanie… ujemnych emisji dwutlenku węgla. Jak to możliwe?
Zdaniem naukowców zza naszej zachodniej granicy, prowadzone eksperymenty rozpoczęły się od utworzenia kultur bakterii zwanych sinicami. Miały one zapewnione idealne warunki w zakresie dostępu do światła i składników odżywczych, co miało zwiększać ich zdolność do fotosyntezy. Dodano również chlorek wapnia i inne źródła wapnia, które miały napędzać proces tworzenia stromatolitów. W mieszance znalazły się też składniki pokroju hydrożeli oraz piasku, a na koniec badacze wprowadzili dwutlenek węgla.
Czytaj też: Stworzyli supermateriał. Elektrony w nim poruszają się wielokrotnie szybciej niż w półprzewodnikach
W efekcie zaczęły się tworzyć porowate struktury zatrzymujące dwutlenek węgla poprzez mineralizację wapienia. Do zatrzymania tego procesu może posłużyć na przykład odcięcie dostępu do światła i wilgoci bądź zmiana temperatury. W takich okolicznościach sinice zaczynają ginąć, a sam materiał jest pozbawiony toksycznych substancji. Co istotne, CO2 pozostaje zamknięty w strukturze tego nietypowego materiału.
Bardzo istotny wydaje się w tym wszystkim fakt, iż uzyskaną masę można wykorzystać na wiele sposób. Wyobraźmy sobie chociażby formowanie cegieł używanych później w budownictwie czy też nadanie materiałowi kształtu w ramach procesu druku 3D. Członkowie zespołu badawczego dodają, iż dwutlenek węgla mógłby pochodzić na przykład z zakładów produkcyjnych, natomiast wapń – z odpadów znajdujących się w kopalniach bazaltu.