美国伍斯特理工学院的研究人员近日开发出一种名为酶促结构材料的新型建筑材料,相关成果发表在高影响力期刊《物质》上。该材料利用一种能将二氧化碳转化为固体矿物颗粒的酶制成,可在数小时内固化,其从大气中吸收的碳多于生产过程中产生的碳排放。

该项目由拉尔夫·H·怀特家族杰出教授、土木、环境与建筑工程系主任尼玛·拉赫巴尔领导。研究团队利用酶将二氧化碳转化为固体矿物颗粒,在温和条件下粘合并固化成型。生产一立方米该材料可封存超过6公斤二氧化碳,而传统混凝土生产一立方米排放约330公斤二氧化碳。
尼玛·拉赫巴尔表示:“混凝土是全球使用最广泛的建筑材料,其生产过程产生的二氧化碳排放量占全球总排放量的近8%。我们团队研发出了一种实用且可扩展的替代方案,它不仅能减少排放,还能有效固碳。”该材料兼具快速固化、可调强度与完全可回收等特性,适用于屋顶板、墙板和模块化建筑系统,材料还可修复,有助于降低长期建设成本并减少废弃物数量。
除标准建筑用途外,该材料还可用于经济适用房、气候适应型基础设施和灾后重建。轻质且可快速生产的组件有助于加快极端事件后的重建速度。尼玛·拉赫巴尔表示,即使全球建筑业只有一小部分转向使用此类负碳材料,其影响也可能是巨大的。
期刊参考文献:作者:王帅、帕尔迪斯·普尔哈吉、道尔顿·瓦萨洛、萨拉·海达内扎德、苏珊娜·斯卡拉塔、尼玛·拉赫巴尔。标题:“通过毛细管悬浮技术制备耐久、高强度的负碳酶结构材料”。发表于:《物质》(Matter),2025;102564。
