Учёные из Вустерского политехнического института (WPI) в штате Массачусетс разработали углеродно-отрицательный строительный материал, назвав его ферментативным структурным материалом (Enzymatic Structural Material, ESM). Материал создаётся с помощью биотехнологии, когда фермент служит катализатором химических реакций с вовлечением в них атмосферного CO₂. «Зелёный бетон» растёт на поглощаемом углероде как на дрожжах, отвердевая в течение суток.

Умные помощники: обзор ИИ-сервисов для обработки изображений. Часть 2, актуализированная

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Обзор Infinix GT 50 Pro: геймерский смартфон со встроенной СЖО

Репортаж с IEM Cologne Major 2026: Жаб Жабыч, триумф NiKo и главные сенсации мейджора по CS2

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Источник изображений: WPI

Исследователи напомнили, что производство бетона в мире ежегодно выбрасывает в воздух около 8 % всего углекислого газа от совокупной деятельности человека. Это очень энергоёмкий процесс, отказаться от которого нельзя — население Земли растёт, как и растёт потребность в новом жилье. Попытки заменить классический бетон на что-то другое с теми или иными добавками (золой, гидрогелем и даже грибами) пока не увенчались успехом: альтернативы либо недолговечны и непрочны, либо обходятся слишком дорого.

Разработанная в WPI технология производства ESM-материала опирается на то, что такой фермент, как углеродная ангидраза, ускоряет превращение растворённого в воде CO₂ в твёрдый карбонат кальция, который связывает частицы песка в прочные каркасы (песок является добавкой в растворе). Всё происходит при комнатной температуре и нормальном давлении, без высокотемпературного обжига и длительного отверждения.

В отличие от обычного бетона, который при производстве 1 м³ выделяет около 330 кг CO₂, новый материал поглощает 6,1 кг углекислого газа для производства того же объёма. Этот материал обладает прочностью на сжатие до 25–30 МПа (достаточно для несущих конструкций), водостойкостью, ремонтопригодностью и возможностью полной переработки. Он формируется в готовые панели, блоки или кровельные элементы всего за несколько часов, что резко снижает энергозатраты и трудоёмкость строительства, тогда как на отвердевание бетона может уходить до одного месяца тёплой погоды.

Результаты исследования опубликованы 5 декабря 2025 года в журнале Matter. Авторы подчёркивают, что даже частичное замещение традиционного бетона на ESM способно значительно сократить углеродный след строительной отрасли. Материал рассматривается как перспективная основа для доступного экологически чистого жилья, быстровозводимых конструкций и восстановления после стихийных бедствий, что способно приблизить строительную отрасль к целям углеродной нейтральности и замкнутой экономики. При этом авторы не рекомендуют спешить с внедрением нового материала, призывая испытать его в разных климатических и погодных условиях.

Учёные Массачусетского технологического института (MIT) продолжают развивать идею батареи из цемента, что обещает в корне изменить подход к строительству. Ещё в 2023 году учёные разработали проводящий электроны углеродный бетон (ec3), смешивая цемент, воду и технический углерод, превращая кирпичи, фундамент или бетонные плиты в суперконденсаторы для хранения возобновляемой энергии. Новая батарея превзошла все ожидания.

Умные помощники: обзор ИИ-сервисов для обработки изображений. Часть 2, актуализированная

Репортаж с IEM Cologne Major 2026: Жаб Жабыч, триумф NiKo и главные сенсации мейджора по CS2

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

Обзор Infinix GT 50 Pro: геймерский смартфон со встроенной СЖО

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Источник изображений: MIT

Благодаря совершенствованию технологии с возможностью изучать структурные элементы бетонной батареи в процессе работы с помощью волоконно-оптической томографии и других инструментов, ёмкость хранения энергии удалось увеличить в девять раз, что приближает технологию к практическому применению в строительстве.

Ключевые характеристики обновлённого бетона впечатляют: всего 5 м³ материала — объёмом с обычную стену подвала — достаточно для покрытия суточных энергопотребностей среднего дома. Ранее для той же цели требовалось 45 м³, что делало технологию менее привлекательной. Один кубический метр ec3, сопоставимый по размеру с холодильником, хранит более 2 кВт·ч энергии, способной обеспечить работу того же холодильника в течение суток.

Улучшения достигнуты также в процессе поиска оптимального электролита — им пропитывается слой бетона между цементными электродами с включением очищенной сажи (технического углерода). Наилучшим оказался органический электролит на основе ацетонитрила с солями четвертичного аммония, повысивший эффективность накопления энергии.

Для демонстрации возможностей бетона ec3 команда MIT вдохновилась древнеримской архитектурой и создала модель арки, включающей электроды суперконденсатора. Эта конструкция не только выдерживала соответствующие нагрузки, но и питала светодиодную подсветку на 9 В, иллюстрируя комбинацию несущей способности и энергоносителя.

Наборной элемент из бетона с пропиткой электролитом питает вентилятор и игровую консоль

При увеличении нагрузки наблюдался интересный эффект: начинал мигать светодиод, что, по словам учёных, может служить примером встроенной системы самоконтроля конструкций. В реальных строениях такое сочетание арки и батареи могло бы сигнализировать о стрессе материала от ветра или других факторов, позволяя следить за целостностью конструкции.

Проделанная работа может рассматриваться как первые шаги к переосмыслению бетона — самого распространённого материала на планете — как многофункционального элемента чистой энергетики, способствующего развитию решений для хранения солнечной и ветровой энергии.