Oamenii de știință caută de mult timp modalități de a reduce impactul producției de ciment asupra mediului, deoarece arderea calcarului este o sursă majoră de emisii de gaze cu efect de seră. Recent, o echipă de cercetători de la Universitatea Colorado din Boulder a descoperit o metodă de utilizare a microalgelor pentru a absorbi dioxidul de carbon din atmosferă. Algele sunt apoi folosite pentru a crea calcar, care poate fi utilizat în producția de ciment. Acest proces ajută la compensarea emisiilor rezultate din producția de ciment și ar putea fi utilizat la scară largă pentru a contribui la creșterea sustenabilității orașelor. În prezent, echipa lucrează la optimizarea procesului, astfel încât acesta să poată fi implementat la nivel comercial. În cazul în care va avea succes, acest proces ar putea reprezenta o descoperire majoră în lupta împotriva schimbărilor climatice.
Agenția de Proiecte de Cercetare Avansată pentru Energie (ARPA-E) a Departamentului de Energie al SUA (DOE) a acordat inginerilor de la CU Boulder, Laboratorului Național de Energie Regenerabilă (NREL) și Algal Resources Collection de la Universitatea din Carolina de Nord Wilmington (UNCW) 3,2 milioane de dolari pentru activitatea lor creativă. Grupul de cercetare a fost ales recent de programul HESTIA pentru a avansa și extinde producția de ciment portland pe bază de calcar biogenic și pentru a contribui la crearea unui viitor cu zero emisii de carbon. Acest tip de ciment este fabricat cu ajutorul algelor, o resursă durabilă și ușor disponibilă, în locul calcarului tradițional. Algal Resources Collection lucrează la acest proiect de mai mulți ani și a dezvoltat deja o metodă de producere a cimentului care este atât ecologică, cât și rentabilă. Cu această nouă finanțare, ei vor putea să își extindă procesul de producție și să contribuie la dezvoltarea unui mediu construit mai durabil.
„Acesta este un moment cu adevărat interesant pentru echipa noastră”, a declarat Wil Srubar, cercetător principal al proiectului și profesor asociat la Facultatea de Inginerie Civilă, de Mediu și Arhitectură și la Programul de Știința și Ingineria Materialelor din cadrul CU Boulder. „Pentru industrie, acum este momentul să rezolvăm această problemă foarte complicată. Credem că avem una dintre cele mai bune soluții, dacă nu chiar cea mai bună soluție, pentru ca industria cimentului și a betonului să abordeze problema carbonului.”
Cimentul Portland este cel mai popular tip de ciment din lume. Acesta este fabricat prin arderea calcarului în cuptoare la temperaturi ridicate, ceea ce produce o cantitate mare de dioxid de carbon. Cu toate acestea, echipa de studiu a găsit o modalitate de a face ca cimentul Portland să fie neutru din punct de vedere al emisiilor de carbon. Echipa de studiu a descoperit că anumite specii de microalge calcaroase pot genera calcar produs biologic, care poate înlocui calcarul din carieră. Acest proces nu produce dioxid de carbon suplimentar și, de fapt, este un proces natural pe care anumite specii de microalge calcaroase îl realizează prin fotosinteză (la fel ca și în cazul formării recifurilor de corali). Cu alte cuvinte, cantitatea de dioxid de carbon care este eliberată în atmosferă este echivalentă cu cea pe care microalgele au captat-o deja.
Aceste microalge sunt mici creaturi rezistente, care trăiesc atât în ape calde, cât și reci, sărate și dulci din întreaga lume, ceea ce le face să fie candidate ideale pentru cultivarea lor aproape oriunde – în orașe, pe uscat sau pe mare. Conform estimărilor echipei, ar fi nevoie de doar 1 până la 2 milioane de acri de iazuri deschise pentru a produce tot cimentul de care SUA are nevoie. Având la dispoziție doar lumina soarelui, apă de mare și dioxid de carbon dizolvat, aceste organisme minuscule produc cele mai mari cantități de carbonat de calciu de pe planetă și într-un ritm mai rapid decât recifele de corali.
„Producem mai mult beton decât orice alt material de pe planetă”, a declarat Srubar. „Este foarte important pentru noi să ne amintim că acest material trebuie să fie accesibil și ușor de produs, iar beneficiile trebuie să fie împărțite la scară globală.”
