新型負碳建築材料製成

    美國伍斯特理工學院研究團隊開發出一種新型負碳建築材料——酶結構材料(ESM)。該材料通過低能耗仿生工藝製成，能主動吸收二氧化碳(CO2)，不僅堅固耐用，還可回收利用，有望推動建築行業向可持續發輾轉型。相關研究成果發表於新一期《物質》雜誌。

    團隊利用特定酶將CO2轉化為固態礦物顆粒，隨後在溫和條件下將這些顆粒結合並固化，使材料能在數小時內成型。與傳統混凝土相比，ESM無需高溫養護，也不需要長達數周的硬化時間，不僅生產速度更快，對環境的負面影響也顯著降低。

    團隊表示，混凝土作為全球使用最廣泛的建築材料，其生產過程產生的CO2約佔全球總排放量的百分之八。而ESM作為一種實用、可規模化應用的替代材料，不僅能減少碳排放，還可主動固碳。生產一立方米ESM可吸收超過六公斤CO2，而同等體積的傳統混凝土則會排放約三百三十公斤CO2。

    ESM具有快速固化、強度可調、可回收利用等特性，不僅適用於經濟適用房和氣候適應性建築，還能服務於救災重建等領域，其輕質、快乾的特性將加速災後恢復進程。其良好的修復性能也有助於降低長期維護成本，並大幅減少每年進入垃圾填埋場的建築廢料。ESM以低能耗和可再生生物原料為基礎生產，也符合全球碳中和基礎設施與循環製造的發展目標。

    在全球建築領域尋求低碳材料的背景下，研究團隊指出，人類依賴混凝土的方式亟需改變。現有替代策略如粉煤灰、矽灰等摻合料、低碳燃料或碳捕獲技術在原料供應、成本與性能上存在限制；微生物誘導碳酸鈣沉積(MICP)等方案也因環境影響與複雜性而受限。竹材、真菌和其他生物材料儘管受到關注，但仍未達到工程強度與耐久性要求。

    此次研究展示的ESM採用新型工藝，通過形成毛細懸浮液並經熱固化，構建出穩定的疏水碳骨架微結構，可在最佳孔隙率下結合砂粒並固定酶生成的碳酸鈣，從而提升材料的耐水性、抗壓性能與結構成型能力。這些特性使ESM相較現有生物基建築材料擁有更高的表現，並顯著降低整體碳排放。

    夏    雪