Fraunhofer utvecklar biokonstruktionsmaterial baserat på cyanobakterier

Forskare vid Fraunhofer-instituten har utvecklat en ny, klimatsmart metod för att producera byggnadsmaterial. Inom projektet "BioCarboBeton" används cyanobakterier, även kända som blågröna alger, vilka genom fotosyntes kan binda koldioxid. Denna process erbjuder ett miljömässigt fördelaktigt alternativ till traditionell betongproduktion, som är en stor källa till koldioxidutsläpp.

Kärnan i den nya tekniken är cyanobakterier som odlas i en näringslösning. Genom att tillsätta aggregat och fyllnadsmaterial såsom sand, bildas solida, stenliknande strukturer. Denna biologiska process efterliknar bildandet av stromatoliter, stenformationer som cyanobakterier har skapat i naturen under miljarder år. Istället för att avge koldioxid, som vid cementtillverkning, lagras den skadliga gasen i materialet.

Fraunhofer-forskarna, inklusive projektinitiatören Matthias Ahlhelm och ett team lett av Ulla König vid FEP, har framgångsrikt rekonstruerat och teknologiserat denna naturliga process. Genom utveckling av fotobioreaktorer kan odlingen av cyanobakterier och produktionen av biomassa skalas upp.

I de inledande stegen odlas ljuskänsliga cyanobakterier i en kontrollerad miljö där ljusintensitet och temperatur anpassas för att optimera fotosyntesen. Tillsats av kalciumkällor möjliggör för bakteriekolonin att genomgå en mineraliseringsprocess och bilda stromatolitlignande strukturer. Därefter blandas en hydrogel med olika typer av sand och ytterligare koldioxid tillsätts för att stödja processen.

Det nya biogena byggmaterialet har potential att avsevärt minska byggindustrins koldioxidavtryck. Det erbjuder ett hållbart alternativ till konventionella material och bidrar aktivt till att binda koldioxid från atmosfären, inkorporerat i själva byggnadsmaterialet.