Použijú naň mikroriasy, ktoré dokážu vytvoriť pomocou fotosyntézy vápencové častice.
Hlavný riešiteľ projektu Wil Srubar so vzorkou betónu z biogénneho vápenca. Zdroj: Glenn Asakawa/CU Boulder
Tím výskumníkov z univerzity v Boulderi v americkom Colorade objavil uhlíkovo neutrálny spôsob výroby portlandského cementu. Využijú naň mikroriasy druhu Gephyrocapsa oceanica, ktoré za určitých podmienok vytvárajú na svojom povrchu vápenaté šupinky.
Pozrite si
Betón je jedným z najrozšírenejších materiálov na Zemi, je základným prvkom takmer všetkých stavieb na celom svete. Vyrába sa z pasty z vody a portlandského cementu, do ktorej sa následne pridávajú ďalšie zložky – piesok, štrk alebo drvený kameň. Pasta drží jednotlivé častice pokope a zmes postupne tvrdne.
Hlavnou súčasťou bežne využívaného cementu je rozdrvený a spálený vápenec vyťažený z lomov, ktorého výroba je pre planétu obrovskou záťažou. Ročne sa týmto spôsobom dostanú do atmosféry viac ako dve gigatony CO2.
Vďaka mikroriasam by sa však výroba cementu mohla čoskoro stať uhlíkovo neutrálnou. Ak by sa totiž podľa coloradskych výskumníkov všetky konštrukcie na svete na báze cementu nahradili biogénnymi materiálmi, z atmosféry by sa vytiahlo a v týchto materiáloch uskladnilo až 250 miliónov ton CO2.
„Pre náš tím je to skutočne vzrušujúci moment,“ vyjadril sa hlavný riešiteľ projektu Wil Srubar. „Veríme, že máme jedno z najlepších, ak nie najlepšie riešenie pre cementársky a betonársky priemysel, ktoré pomôže znížiť emisie CO2. Je to jeden z najefektívnejších spôsobov na ozdravenie planéty a my máme nástroje na to, aby sme ho zaviedli do praxe,“ poznamenal.
Inšpiroval sa koralovými útesmi
Srubara inšpirovali k vývoju biogénneho cementu koralové útesy v Thajsku, ktoré navštívil pred piatimi rokmi. Keď šnorchloval okolo nich, pozoroval odolné vápenaté štruktúry, ktoré riasy na svojom povrchu vytvárajú. „V tej chvíli som si uvedomil, že keď to dokáže príroda, prečo by sme takýto vápenec nemohli vyprodukovať aj my,“ povedal.
Vedec sa následne so svojím tímom pustil do pestovania kokolitiek, zakalených bielych mikrorias, ktoré tvoria v procese fotosyntézy na svojom povrchu drobné doštičky či šupinky z uhličitanu vápenatého, pričom potrebujú len slnečné žiarenie, morskú vodu a rozpustený oxid uhličitý.
Mikrosnímka bunky kokolitiek. Zdroj: Wikimedia commons
„Kokolitky vytvárajú na povrchu veľmi zložité, krásne schránky z uhličitanu vápenatého,“ uviedol Srubar. „Je to v podstate pancier z vápenca, ktorý obklopuje jednotlivé bunky,“ priblížil.
Ako sa ukázalo, tieto drobné organizmy pripomínajúce planktón sú skutočne neuveriteľne „pracovité“. Za optimálnych podmienok dokážu vyprodukovať azda najväčšie množstvo uhličitanu vápenatého na planéte. Vápencom pokryté kokolitky vidieť v oceánoch dokonca aj z vesmíru.
Fosílie duchov
Kokolitky boli na Zemi prítomné už v obdobiach jury a kriedy. Zdokumentoval ich tím švédskych vedcov v máji tohto roku (2022) v štúdii, publikovanej v magazíne Science.
Dosiaľ si vedci mysleli, že také malé organizmy museli vzhľadom na drastické klimatické udalosti, zmenám počasia a prekysleniu oceánov vymrieť, no opak je podľa najnovších zistení pravdou. Kokolitky boli, zdá sa, na Zemi prítomné neustále.
Vedci zatiaľ netušia, ako je možné, že tieto drobné riasy prežili také strhujúce zmeny klímy. Dali im preto prezývku fosílie duchov a v súčasnosti skúmajú, ako sa dokázali prispôsobiť vtedajším pekelným podmienkam. Ako tvrdia, mohlo by to byť užitočné pre budúcnosť a udržanie života na neustále sa otepľujúcej Zemi.
Možno ich pestovať na celom svete
Kokolitky prežívajú v teplej, studenej, slanej i sladkej vode, čo je dobrý predpoklad na ich pestovanie po celom svete.
Tím výskumníkov na čele so Srubarom vypočítal, že na pokrytie potrieb USA by bolo treba jeden až dva milióny akrov otvorených rybníkov, čo je len percento pôdy, ktorá sa v súčasnosti využíva na pestovanie kukurice.
Na ďalší vývoj novej metódy výroby cementu a hľadanie spôsobov, ako ju zaviesť do praxe, získali od Ministerstva energetiky USA grant vo výške 3,2 milióna dolárov.
Zdroje: Scitech Daily, Dezeen, Techpedia, Wikipedia, Science, Instory
