Это важное открытие, ведь производство цемента — один из главных источников выбросов CO₂ в мире, на него приходится примерно 8% всех глобальных выбросов. Исследование опубликовали в журнале Journal of Cleaner Production.

Сейчас, когда проблема изменения климата становится все острее, ученые ищут не только способы сократить выбросы CO₂, но и методы, которые помогут улавливать и хранить углекислый газ из атмосферы. Бетон, как оказалось, может в этом помочь. Он естественным образом поглощает CO₂ в течение всего срока службы благодаря процессу, который называется карбонизацией. Правда, у этого процесса есть и минус: он может ускорять коррозию металлической арматуры внутри бетона. Но с другой стороны, бетонные конструкции становятся своего рода «хранилищами» углерода.

Профессор Иппей Маруяма из Токийского университета и профессор Хироки Таникава из Университета Нагои вместе с коллегами решили изучить, сколько CO₂ может поглотить бетон в Японии. Они проанализировали данные с 1870 года, когда в Японии начали производить цемент, и спрогнозировали ситуацию до 2070 года. Для этого они использовали метод, который называется анализом материальных запасов. Этот метод помогает понять, как материалы используются, накапливаются и утилизируются в течение времени.

Ученые собрали данные о том, сколько цемента производится в Японии каждый год, как долго служат разные бетонные конструкции и как их утилизируют. Затем они рассчитали, сколько CO₂ может поглотить бетон, исходя из площади его поверхности по всей стране. Чтобы сделать расчеты точнее, они учли особенности японских строительных стандартов, включая сейсмостойкость, а также местные климатические условия и то, как бетон разрушается со временем.

Мы хотели точно оценить, сколько CO₂ поглощает бетон, учитывая изменения во времени и местные особенности, — объяснил профессор Маруяма.

Результаты исследования показали, что с 1870 по 2020 год бетонные конструкции в Японии поглотили около 137,1 миллиона тонн CO₂. Это примерно 7,5% от всех выбросов, связанных с производством цемента за этот период. Только в 2020 году бетон поглотил 2,6 миллиона тонн CO₂, что составило почти 14% от выбросов при производстве цемента в том году. Ученые прогнозируют, что в ближайшие десятилетия объем поглощения CO₂ бетоном немного вырастет, но к 2070 году снова снизится до 2,3–2,4 миллиона тонн в год.

Эти цифры могут измениться в зависимости от того, как мы будем утилизировать бетонные отходы и какие технологии будем использовать, — отметили исследователи.

Профессор Таникава подчеркнул:

Очень важно точно оценить, сколько CO₂ могут поглощать бетонные конструкции в масштабах всей страны. Бетонные здания и инфраструктура продолжают поглощать CO₂, пока находятся на открытом воздухе. Хотя бетон поглощает меньше CO₂, чем леса, он все равно играет важную роль. Поэтому нам нужно заботиться о зданиях и инфраструктуре, чтобы они служили как можно дольше.

Ранее ученые уже сообщали о хранении углерода в строительных материалах.