该材料能将二氧化碳转化为固态结构材料，并在数小时内成型，非常适合大规模生产。

混凝土是地球上应用最广的人造材料，但其生产过程产生的碳排放占全球总量的8%。美国伍斯特理工学院的研究人员最近研发出一种有望替代混凝土的环保材料——酶促结构材料（ESM）。这种新型材料坚固耐用且成本低廉，是一种可行的绿色建筑材料，可用于墙砖和屋顶平台等建筑结构中。

与需要养护28天的传统混凝土不同，ESM可在数小时内浇筑成型，非常适合大规模生产。该研究的资深作者尼玛·拉巴尔表示："我们团队研发出的是一种实用、可推广的替代品，它不只是减少排放，还能实实在在地吸收二氧化碳。"

混凝土生产对环境的危害巨大。如果将全球水泥行业视为一个国家，其碳排放量仅次于中美两国，位列全球第三。而伍斯特理工学院的研究团队找到了应对气候变化的得力助手：一种微小的酶。

ESM的神奇成分是碳酸酐酶。碳酸酐酶存在于人类红细胞中，能帮助人类排出二氧化碳。具体来说，这种酶能加速二氧化碳和水转化为碳酸及其在人体内必要组分的过程。在实验室中，这种酶同样能加速水和二氧化碳的反应，快速生成碳酸，当碳酸遇到钙时，便会触发固体方解石晶体的形成。这些晶体起到天然矿物胶的作用，将沙子和碳的结构基质粘合在一起，形成一种耐用的岩石状材料。该方法通过模仿自然界构建贝壳和珊瑚礁的方式，有效地将温室气体"捕获"在坚固可用的建筑材料中。

传统混凝土需要在高能耗窑炉中高温煅烧石灰石，而ESM是在温和、节能的条件下制成的。与传统混凝土相比，ESM不仅大幅减少碳排放，还实现了碳封存。传统混凝土生产每立方米排放约727磅（330公斤）的二氧化碳，而ESM每立方米能封存13.4磅（6.1公斤）的二氧化碳。生产速度方面，传统混凝土需要28天才能达到设计强度，而ESM仅需数小时便可成型。

此外，ESM是一种高性能材料，能满足现代建筑的严苛要求。其平均抗压强度为25.8兆帕，轻松超过结构混凝土的最低要求。传统混凝土需要高温和长时间养护才能达到同等耐久性，而ESM在常温下就能达到设计强度，显著降低了能源和劳动力成本。该材料即使在潮湿环境中也能保持稳定耐用，在实际建筑工程中具有持久的应用潜力。

拉巴尔说："如果全球建筑业即使只有一小部分转向ESM这样的碳负性材料，其影响也将是巨大的。"不过这种新材料要进入普通建材商店还有很长的路要走。研究人员正在寻求扩大生产规模，并进一步提升材料强度以满足摩天大楼等重型建筑的需求。研究总结称："未来的工作将集中在改善机械性能、扩大生产规模、提高耐久性和生态效率上。持续研发可能在保持或进一步减少二氧化碳排放的同时，实现增强型和功能性结构应用。"

该研究成果已发表在《物质》期刊上。

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