水泥在全球建築業中發揮著不可或缺的作用，由於其碳密集型的生產過程，製造水泥所排放的二氧化碳佔全球二氧化碳排放量的7%。科羅拉多大學博爾德分校的科學家們聲稱，通過利用一種微藻發現了一條更環保的道路，這種微藻通過光合作用自然產生石灰石顆粒，因此可以將建築物變成碳匯。

石灰石是水泥的一種關鍵成分，但將其添加到混合物中是非常耗能的。它首先需要從地球上提取，然後粉碎，在極高的溫度下烘烤和處理，這涉及到燃燒大量的化石燃料，也會因此釋放儲存的碳。科學家們通過用廢棄的粘土或火山岩替代石灰石，在更可持續的方法上取得了有希望的進展，但最新的進展是通過2017年在泰國的一次浮潛旅行取得的。

材料科學家Wil Srubar在參觀該地區的珊瑚礁時，從這些結構由碳酸鈣自然形成的方式中獲得了靈感，碳酸鈣是石灰石的一種關鍵成分。他想知道是否可以利用這一自然過程，以更環保的方式生產這種材料，這使他和他的團隊找到了一種叫做顆石藻的微型藻類。

這些微小的生物通過光合作用自然地封存和儲存二氧化碳，利用陽光和海水，以比珊瑚礁更快的速度將其轉化為碳酸鈣。它們還生活在溫水、冷水、鹹水和淡水中，這預示著在全球範圍內培養牠們的潛力。

“在表面上，它們創造了這些非常複雜、美麗的碳酸鈣外殼，”Srubar說。“這基本上是包圍著細胞的石灰石’盔甲’。”

該研究小組用顆石藻生產生物生長的石灰石，這些石灰石被用來替代採石的石灰石，以製造對環境影響更小的混凝土。Srubar說，這些“看起來、感覺和行為與混凝土完全一樣”，但用於製造混凝土的水泥是淨碳中性的，甚至是負碳的，因為相關的二氧化碳排放量低於微藻類所捕獲的數量。

“這對我們的團隊來說是一個非常激動人心的時刻，”Srubar說。“對於這個行業來說，現在是解決這個非常邪惡的問題的時候了。我們相信，對於水泥和混凝土行業解決其碳問題，我們有一個最好的解決方案，如果不是最好的解決方案的話。”

Srubar和他的團隊剛剛從美國能源部獲得了一筆320萬美元的撥款，用於繼續開發這項技術，並研究擴大基於生物石灰石的水泥生產規模的方法。

科學家們計算出需要1-2萬英畝的露天池塘來培養足夠的微藻以滿足美國的水泥需求，他們指出這僅僅是用於種植玉米的土地的百分之一。他們說，在全球範圍內應用這項技術，每年可以減少20億千兆噸的二氧化碳排放。也許最令人鼓舞的是，這種生物石灰石被描述為與目前的水泥生產工藝“即插即用”，而且理論上可以在一夜之間迅速實施。

Srubar說：“我們看到了一個世界，其中使用我們所知道的混凝土是一個治愈地球的機制。我們今天有工具和技術來做到這一點。”