Строительство с минусовым углеродным следом

02.12.2025

Поиск строительных материалов, способных не только снижать вред для климата, но и активно связывать углекислый газ, становится одной из ключевых задач современной инженерии. На фоне высокой углеродоемкости традиционного бетона все больше внимания привлекают биоинспирированные технологии, которые заимствуют принципы у самой природы. Одним из таких решений стал новый экостройматериал, разработанный исследователями в США.

Новое исследование показывает, что ферментативные материалы могут стать важным направлением развития углеродно-отрицательного строительства, хотя и не универсальным способом модернизации всей инфраструктуры. Речь идет о подходе, при котором материал не просто требует меньше энергии при производстве, но и активно поглощает CO2, превращая его в стабильную минеральную форму.

Команда Политехнического института Вустера создала так называемый ферментативный структурный материал, или ESM. Он представляет собой твердый композит, формирующийся при участии ферментов, которые катализируют превращение углекислого газа в минеральные частицы. Руководитель проекта Нима Рахбар подчеркивает, что разработка является практичной и масштабируемой альтернативой традиционным стройматериалам, поскольку она "фактически поглощает углерод".

Ключевое отличие ESM заключается в мягких условиях производства. Материал быстро затвердевает, формируясь в течение нескольких часов, и не требует высоких температур или энергоемких процессов. Это существенно снижает суммарные энергетические затраты по сравнению с классическим бетоном, производство которого сопровождается значительными выбросами парниковых газов.

В основе технологии лежит фермент, запускающий процесс минерализации CO2. Такой биоинспирированный синтез имитирует природные химические механизмы, с помощью которых в живых системах формируются прочные структуры. По словам Рахбара, производство одного кубического метра ESM позволяет поглотить более 6 килограммов CO2, тогда как традиционные строительные материалы вносят заметный вклад в рост выбросов.

С точки зрения эксплуатационных характеристик ферментативный материал сочетает прочность, долговечность и возможность повторной переработки. Эти свойства соответствуют концепции циркулярного производства, при которой материалы многократно возвращаются в экономический оборот, а количество отходов и потребность в первичном сырье снижаются. Рахбар отмечает, что даже частичный переход мировой строительной отрасли на углеродно-отрицательные материалы способен дать огромный суммарный эффект.

Практическое применение ESM возможно в крышах, панелях и легких конструкционных элементах, а также в модульных системах и при быстром восстановлении зданий. Ремонтопригодность материала повышает его экономическую привлекательность в долгосрочной перспективе, а использование возобновляемых ресурсов и низкоэнергетических процессов согласуется с целями создания углеродно-нейтральной инфраструктуры.

<< Назад: Аэродинамический шлем LS2 Rapid III 03.12.2025

>> Вперед: Защита велосипедистов от внезапно открытых дверей 02.12.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Натрий-ионные накопители энергии Tener от CATL 29.06.2026

Литий-ионные аккумуляторы сейчас доминируют на рынке, но их производство сталкивается с ограничениями ресурсов и экологическими вызовами. Китайская компания CATL, один из мировых лидеров в области аккумуляторных технологий, представила инновационную альтернативу на основе натрия, которая может существенно расширить возможности хранения энергии. На отраслевом мероприятии в Мюнхене CATL продемонстрировала систему накопления энергии Tener нового поколения. Она построена на натрий-ионных аккумуляторах и отличается выдающимися эксплуатационными характеристиками. По заявлению разработчиков, новая технология сочетает высокую долговечность, безопасность и экономичность, что делает ее перспективной для широкого применения в энергетике. Одним из главных преимуществ Tener стала исключительная долговечность: система рассчитана на срок службы до 30 лет и способна выдерживать до 15 000 циклов заряда-разряда. Для сравнения, большинство современных аналогов выдерживают около 10 000 циклов. Даже ...>>

Орибитальное вино с МКС 28.06.2026

Виноделие всегда было тесно связано с землей, климатом и традициями, но современная наука все чаще выводит его на новый уровень - в буквальном смысле за пределы нашей планеты. Исследователи ищут способы адаптировать сельское хозяйство к условиям космоса, чтобы обеспечить будущие миссии продовольствием и изучить влияние экстремальной среды на биологические процессы. Один из таких амбициозных проектов реализуется в США и обещает в перспективе появление первого вина из винограда, побывавшего на орбите. Ученые из Техасского университета A&M отправили на Международную космическую станцию сотни семян винограда. После шести месяцев воздействия космической радиации семена вернутся на Землю, будут высажены и через несколько лет могут дать первый урожай для производства "космического вина". Проект представляет собой уникальное сочетание астронавтики, биологии и виноградарства. Идея эксперимента возникла как дипломная работа двух студентов-старшекурсников кафедры аэрокосмической инженер ...>>

Случайная новость из Архива Автомобиль на сыворотке 15.06.2000 Ежегодно сыроварни Германии выливают в канализацию около десяти миллионов тонн молочной сыворотки, остающейся от производства сыра. Правда, некоторое количество этой мутноватой жидкости, содержащей белки, жиры, углеводы, кальций и фосфор, идет на производство детского питания и лекарств. Но с остальным еле справляются очистные сооружения канализации. Для очистки сточных вод крупного сыроваренного предприятия требуется столько же кислорода, сколько для нейтрализации сточных вод городка с 24 тысячами населения. Сотрудники Института биотехнологии при Штутгартском университете предложили способ переработки молочной сыворотки в сырье для стирального порошка или в дизельное топливо. Сыворотка после фильтрации и очистки поступает в биореактор, где обрабатывается двумя штаммами дрожжевых грибков. Из литра отходов получается 400 граммов моющего вещества, безвредного для окружающей среды. Мало того, при небольшом изменении технологии из сыворотки можно делать дизельное топливо, аналогичное тому, что получают из рапсового масла. Изобретатели надеются, что вскоре каждая немецкая сыроварня, смонтировав у себя биореактор, сможет перевести свой транспорт на собственное горючее.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026