ETH Zurich ғалымдары көмірқышқыл газын (CO₂) сіңіретін тірі құрылыс материалын жасады. Бұл материал — биотехнология мен құрылыс инженериясының тоғысындағы жаңалық. Жоба жетекшісі, макромолекулалық инженерия профессоры Марк Тиббитт бастаған мультидисциплинарлы топ дәстүрлі құрылыс материалдарын тірі микроорганизмдермен — бактериялар, балдырлар мен саңырауқұлақтармен біріктіріп, көмірқышқыл газын фотосинтез арқылы сіңіретін қабілетке ие материал ойлап тапты.
Материалдың ерекшелігі: қосарлы көміртек секвестрациясы Жаңа материалдың негізін цианобактериялар құрайды — бұл фотосинтезге қабілетті және жарықтың ең әлсіз деңгейінде де тіршілік ете алатын ежелгі бактериялар. Зерттеу тобы бұл бактерияларды арнайы гидрогельге (жоғары су құрамы бар полимерлі гель) енгізіп, 3D-принтер арқылы тірі құрылымдарға айналдырды. Бұл құрылымдар тек жарық, тұзды су мен көмірқышқыл газы арқылы өсіп, CO₂ сіңіре алады. Ең маңызды жаңалық — материал CO₂-ны биомассада ғана емес, минерал түрінде де сақтайды. Цианобактериялар фотосинтез нәтижесінде химиялық ортаны өзгертіп, материал ішінде кальций карбонатын (әктас) түзіп, газды тұрақты түрде бекітеді. Нәтижесінде, бір грамм материал 26 мг CO₂ сақтай алады — бұл биологиялық әдістермен салыстырғанда айтарлықтай жоғары көрсеткіш және қайта өңделген бетондағы химиялық минерализация деңгейіне пара-пар.
Тұрақтылық пен ұзақ өміршеңдік
Материал 400 күн бойы үздіксіз CO₂ сіңіріп отырған. Бұл ұзақмерзімді тиімділік арнайы 3D-баспа арқылы жасалған құрылым геометриясының арқасында мүмкін болды. Жоғары беттік аудан мен жарық өткізгіштігі, сонымен қатар қоректік заттардың капиллярлық жолмен бөлінуі — цианобактериялардың тіршілік етуіне қолайлы орта қалыптастырды. ETH Zurich материалтанушысы Далия Дрансейкенің айтуынша, бұл конструкциялар жарықтың терең енуін және сұйықтықтың пассивті таралуын қамтамасыз етіп, бактериялардың бір жыл бойы тиімді жұмыс істеуіне мүмкіндік берді.
Құрылыс пен архитектурада қолдану мүмкіндігі
Зерттеушілер бұл жаңалықты экологиялық құрылыс шешімі ретінде қарастырады. Ғимараттардың қасбеттеріне осындай материалдарды қолдану арқылы ғимарат өмірлік цикл бойы атмосферадан CO₂ сіңіре алады. Бұл көміртек ізі төмен, экологиялық таза қалалар құруға бағытталған маңызды қадам. ETH Zurich докторанты Андреа Шин Линг тірі құрылымдарды архитектуралық масштабта өндіру платформасын жасап, Венециядағы сәулет биенналесінде (Канада павильонында) жобаның алғашқы нұсқасын ұсынды. Цианобактериялармен жабдықталған үш метрлік құрылымдар жылына 18 кг CO₂ сіңіре алады — бұл шамамен 20 жастағы қарағай ағашымен тең.
Қорытындылай келе, ETH Zurich ғалымдарының бұл бастамасы — биотехнология мен жасыл құрылыс түйіскен тұстағы революциялық жаңалық. Фотосинтетикалық тірі материалдар болашақта ғимараттарды көміртекті сіңіретін белсенді құрылымдарға айналдыруы мүмкін. Бұл — климаттың өзгеруімен күрестегі әлеуеті жоғары қадам.