砂石場別再挖!科學家靠藻類養出「零碳排水泥磚」?

美國科羅拉多大學博爾德分校領導的研究團隊宣稱,他們培養出一種藻類能通過光合作用製造更環保的水泥材料,有望成為建築業永續解決方案之一。 圖/摘自Prometheus網站
美國科羅拉多大學博爾德分校領導的研究團隊宣稱,他們培養出一種藻類能通過光合作用製造更環保的水泥材料,有望成為建築業永續解決方案之一。 圖/摘自Prometheus網站

根據國際能源署(IEA)統計,水泥製造業的碳排量占全球人為排放量總量的7%。現在,由美國科羅拉多大學博爾德分校(University of Colorado Boulder)領導的研究團隊宣稱,他們培養出一種藻類能通過光合作用製造更環保的水泥材料,有望成為建築業永續解決方案之一。

傳統的水泥是怎麼來的呢?首先要從採石場挖出石灰石,混入其他原料再通過高溫煅燒,最後加工而成的粉末就是水泥,整個製造過程不但會用到大量的電與熱能,石灰石加熱分解成石灰也會釋放二氧化碳。有研究指出,每生產1噸的水泥就會產生0.612噸的二氧化碳。

當2017年材料科學家斯魯巴(Wil Srubar)到泰國浮潛時,他注意到珊瑚礁的主要成份跟石灰石礦一樣都是碳酸鈣,於是靈光一閃:「如果大自然可以種石灰石,我們為什麼不能?」

回到美國後,他與團隊找到一種「球石藻(coccolithophore)」,這些單細胞藻類通過光合作用,把二氧化碳轉化成碳酸鈣外殼,不但效率比珊瑚礁更快,更棒的是這些小生物繁殖速度快,在大部分的水域都能存活。

科羅拉多大學團隊把足量的球石藻製造成石灰石替代材料後,發現球石藻版混凝土的外觀與觸感都跟普通混凝土一樣。且因為原材料是由球石藻吸收二氧化碳後產生的,這些水泥可說是零碳排、甚至是負碳排。

團隊預估,只要全美國玉米田面積的1%,約200萬英畝(81萬公頃)的露天池塘就可生產出全美國需要的水泥量。如果技術推廣到全球,每年可減少20億噸的二氧化碳排放量。



斯魯巴領軍的研究團隊已獲得美國能源局320萬的補助,並期待未來透過這種自產水泥的技術取代採石場,進而降低空氣汙染以及對環境的傷害。

目前市面上可看到其他生物性綠色建材,例如美國新創公司bioMason的細菌磚也是向大自然學習,將一種名為「Sporosarcina pasteurii」的細菌與沙子裝入模具,經過三到五天,細菌就會運用水中的鈣離子長成磚塊。

資料來源

>>In a world-first, scientists create eco-friendly cement from algae

>>Cement formed with biogenic limestone promises carbon-neutral concrete


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