ウースター工科大学（WPI）の研究者らは、大気中の二酸化炭素排出量よりも除去量が多い、酵素構造材料（ESM）という新しい建築材料の開発を発表しました。学術誌Matterに掲載された最近の記事で詳述されているこの材料は、酵素を利用して二酸化炭素を固体鉱物に変換し、従来のコンクリートに代わる、よりクリーンで迅速な代替手段となる可能性を提供します。

ESMは数時間で硬化するため、完全に硬化するまでに数週間かかるコンクリートと比較して、建設時間を大幅に短縮できます。主な革新は、酵素がCO2の鉱物化を促進し、材料の構造内に炭素を効果的に閉じ込める能力にあります。WPIの研究者によると、ESMは強度と耐久性に優れているだけでなく、修理およびリサイクルも可能であり、従来の建築材料に関連するいくつかの環境問題に対処できます。

「この材料は、持続可能な建設における重要な前進を意味します」と、WPIの主任研究者は声明で述べています。「自然に存在する酵素を利用することで、大気中の二酸化炭素を積極的に除去し、気候変動の緩和に役立つ建築材料を作成できます。」

ESMの開発は、建設業界が炭素排出量の削減に対する圧力をますます受けている時期に行われました。コンクリートの生産だけでも、世界の二酸化炭素排出量の推定8％を占めており、気候変動の主な要因となっています。ESMは、排出量を削減するだけでなく、積極的に炭素を隔離することにより、潜在的な解決策を提供します。

酵素を使用して二酸化炭素を鉱物化するという概念は完全に新しいものではありませんが、WPIの研究者らは、大規模な建設用途向けにプロセスを最適化する上で大きな進歩を遂げました。酵素は触媒として機能し、CO2とその他の容易に入手可能な材料との反応を加速して、強力で安定した鉱物構造を形成します。

ESMの影響は、環境上の利点にとどまりません。その迅速な硬化時間は、建設のタイムラインとコストを大幅に削減する可能性があります。さらに、その修理可能性とリサイクル可能性は、建物とインフラストラクチャのライフサイクルを長くし、廃棄物と資源の消費を削減する可能性があります。

ESMは大きな可能性を示していますが、生産規模の拡大と、従来のコンクリートとのコスト競争力を確保するには課題が残っています。研究者らは現在、酵素の生産プロセスを最適化し、その性能をさらに向上させ、環境への影響を削減するために、さまざまな材料配合を検討しています。

次のステップには、実際の建設シナリオでESMをテストするためのパイロットプロジェクトが含まれます。これらのプロジェクトは、さまざまな環境条件下での耐久性、性能、および費用対効果を評価するのに役立ちます。成功すれば、ESMは建設業界に革命をもたらし、地球規模の炭素削減目標の達成に重要な役割を果たす可能性があります。