Ein Forschungsteam des Worcester Polytechnic Institute hat erfolgreich einen neuartigen CO₂-negativen Baustoff namens Enzyme-Catalyzed Structural Material (ECSM) entwickelt. Die in der Fachzeitschrift *Matter* veröffentlichte Studie verspricht eine innovative Lösung für nachhaltiges Bauen.
Unter der Leitung von Professor Nima Rahbar, Leiter des Fachbereichs Bau-, Umwelt- und Architekturingenieurwesen am Worcester Polytechnic Institute, entwickelte das Forschungsteam diesen synthetischen Feststoffmineralwerkstoff mithilfe eines Enzyms, das Kohlendioxid in feste Mineralien umwandelt. Das Herstellungsverfahren des Materials basiert auf einer energiearmen, biomimetischen Technik und härtet unter milden Bedingungen schnell aus, sodass es innerhalb weniger Stunden geformt werden kann. Im Gegensatz zur herkömmlichen Betonherstellung, die hohe Temperaturen und lange Aushärtungszeiten erfordert, wird ESM deutlich schneller produziert und hat eine wesentlich geringere Umweltbelastung. Lakhbal betont: „Beton ist der weltweit am häufigsten verwendete Baustoff, und seine Herstellung verursacht fast 8 % der globalen CO₂-Emissionen. Unser Team hat eine praktische und skalierbare Alternative entwickelt, die nicht nur die Emissionen reduziert, sondern auch effektiv Kohlenstoff bindet.“
Forschungsdaten zeigen, dass bei der Herstellung eines Kubikmeters ESM über 6 Kilogramm CO₂ gebunden werden können, während die Herstellung der gleichen Menge herkömmlichen Betons etwa 330 Kilogramm CO₂ freisetzt. Die schnelle Aushärtung, die einstellbare Festigkeit und die Recyclingfähigkeit von ESM machen es zu einem vielversprechenden Material für praktische Anwendungen wie Dach- und Wandpaneele sowie modulare Gebäudekomponenten. Seine Reparierbarkeit kann dazu beitragen, langfristige Wartungskosten und Bauabfälle zu reduzieren. Lakhbal fügt hinzu: „Selbst wenn nur ein kleiner Teil der globalen Bauindustrie auf CO₂-negative Materialien wie ESM umsteigt, könnten die Auswirkungen erheblich sein.“
Diese innovative Technologie birgt Potenzial für Bereiche wie bezahlbaren Wohnraum, klimaresistentes Bauen und schnelle Katastrophenhilfe. Da ESM mithilfe energiearmer Verfahren und erneuerbarer Biomasse als Rohstoffe hergestellt wird, entspricht es dem globalen Trend hin zu klimaneutraler Infrastruktur und Kreislaufwirtschaft.
Weitere Informationen: Autoren Shuai Wang et al., Titel: „Preparation of durable, high-strength carbon-negative enzyme structural materials via capillary suspension technology“, veröffentlicht in Matter (2025). Zeitschrifteninformationen: Matter
