# Биоцементация и материалы на основе MICP Микроорганизмы и минеральная карбонация связывают заполнитель в цемент при комнатной температуре — заменяя 1500-градусную печь, из-за которой портландцемент даёт около 8% мировых выбросов CO2 — превращая бетон в углеродно-отрицательный климатический актив, реализуемый как плитка, самовосстанавливающиеся конструкции и агрегаты из CO2. Source: https://bioecon.ru/technology/bio-cementation-micp-materials/ Updated: 2026-08-18 ## Обзор и цепочка создания стоимости Маркеры: [EC: EU CBAM (цемент) и EU ETS Phase 4 + EU Carbon Removals Regulation | OECD: Carbon management | Regulator: EPA (США), ADEME (Франция), NEA (Китай)] Биоцементация и микробно-индуцированное осаждение карбонатов (MICP) заменяют энергозатратный обжиг портландцемента на биологическую или минеральную связку при комнатной температуре. Обычный цемент отвечает примерно за 8% мировых выбросов CO2, и биоцементация нацелена на этот след напрямую: микроорганизмы осаждают карбонат кальция, связывая рыхлый заполнитель в твёрдый камень за дни при комнатной температуре, без печи. Biomason промышленно производит выращиваемую бактериями биоцементную плитку — её плитка Mimmik, выпущенная с Front в 2026 году, снижает выбросы как минимум на 60% по сравнению с традиционным цементом; Prometheus Materials поставляет ProZERO, водорослевый углеродно-отрицательный цемент, выбранный для кампуса New York Climate Exchange; Basilisk продаёт самовосстанавливающийся бетон, в котором бактерии сами заделывают микротрещины; а Carbon8 превращает уловленный CO2 в агрегат CircaBuild для безцементных углеродно-отрицательных бетонных блоков. Вместе эти маршруты превращают одного из крупнейших эмитентов мира в класс продуктов с сохранённым углеродом. Ключевые направления биоцементации и MICP: 1. **Биоцемент микробного осаждения карбонатов (MICP Biocement):** уреолитные и щёлочеустойчивые бактерии (виды Bacillus) осаждают карбонат кальция, связывая песок и заполнитель в твёрдый камень при комнатной температуре, без печи — Biomason. 2. **Водорослевый углеродно-отрицательный цемент (Carbon-Negative Cement):** микроводорослевый карбонат кальция и водорослевая биомасса как замена цемента, чисто поглощающая углерод по жизненному циклу — Prometheus Materials (ProZERO). 3. **Агрегаты минерализации CO2 (CO2 Aggregate):** ускоренная карбонация превращает поток уловленного CO2 в стабильный карбонатный агрегат для бетонных блоков, замещая и портландцемент, и природный заполнитель — Carbon8 (CircaBuild). 4. **Самовосстанавливающийся бетон через MICP (Self-Healing Concrete):** встроенные в смесь бактерии осаждают кальцит, самостоятельно заделывая микротрещины, продлевая срок службы и снижая пожизненный спрос на цемент — Basilisk. ### Отраслевая цепочка создания стоимости ``` [песок / заполнитель / CO2 / биомасса] ──> [реактор биоцементации / карбонации] │ (связка при комнатной температуре) │ ▼ [углеродно-отрицательный бетон] <─── [плитка / блок / раствор / агрегат] <─────┘ ``` ### Уровни цепочки создания стоимости | Уровень | Описание | Ключевые входы/выходы | |:---|:---|:---| | **Поставки сырья** | песок, заполнитель, источник кальция, водорослевая/бактериальная биомасса, уловленный CO2 | Вход: песок, известь, CO2, микробы.
Выход: подготовленное сырьё. | | **Биоцементация / карбонация** | микробный MICP или ускоренная минеральная карбонация при комнатной температуре | Вход: заполнитель, микробы, CO2.
Выход: связанный биоцемент / карбонат. | | **Выделение продукта** | формование, литьё и отверждение в плитку, блоки, раствор или агрегат | Вход: связанная матрица, формы.
Выход: готовые изделия. | | **Применение** | плитка, сборные элементы, самовосстанавливающиеся конструкции, производство бетонных блоков | Вход: изделия, рабочая сила.
Выход: смонтированный материал. | | **MRV и углеродный учёт** | количественная оценка встроенной и предотвращённой CO2 относительно портландцемента | Вход: данные процесса, методология.
Выход: углеродно-отрицательное заявление. | | **Сбыт и монетизация** | продажа углеродно-отрицательных материалов и, при сертификации, углеродных кредитов | Вход: материалы, кредиты.
Выход: выручка климатического актива. | Сквозные технологии сектора: - **Связка MICP при комнатной температуре (MICP Biocement):** процесс Biomason выращивает биоцемент в форме при комнатной температуре, питая бактерии кальцием и водой, пока рыхлый песок цементируется в камень примерно за три дня, без печи. - **Самовосстанавливающееся осаждение кальцита (Self-Healing Concrete):** Basilisk встраивает щёлочеустойчивые штаммы Bacillus, которые осаждают кальцит при появлении трещин и влаги, ремонтируя повреждения без внешнего вмешательства. - **Ускоренная карбонация CO2 (CO2 Aggregate):** маршрут CircaBuild компании Carbon8 минерализует поток улавливаемого CO2 в карбонатный агрегат, делая возможными безцементные углеродно-отрицательные бетонные блоки. --- ## США США лидируют в коммерческой биоцементации, опираясь на промышленно выпускаемую биоцементную плитку Biomason и водорослевый углеродно-отрицательный цемент Prometheus Materials. ### Биоцементная плитка и водорослевый углеродно-отрицательный цемент - **Biomason:** биотехнологическая компания из Северной Каролины выращивает свои кирпичи и плитку вместо обжига, питая бактерии кальцием и водой, пока они цементируют рыхлый песок в твёрдый камень при комнатной температуре примерно за три дня, без печи и без примерно 2500-градусного огня, нужного обычному цементу; её плитка Mimmik, выпущенная с Front в 2026 году и считающаяся первой промышленно производимой выращенной бактериями плиткой, снижает выбросы как минимум на 60% по сравнению с традиционным цементом. - **Prometheus Materials:** лидер в технологиях низкоуглеродного и углеродно-отрицательного цемента, поставляет ProZERO — углеродно-отрицательный цемент и бетон на основе водорослей — и в 2026 году заключил 10-летнее стратегическое партнёрство с Green Stream Algae (также инвестором) для коммерческого масштаба; ProZERO был выбран для кампуса New York Climate Exchange через плодотворное сотрудничество с SOM, Skanska USA и D'Annunzio Group, отобранный из более чем 100 климатических решений. - **Надзор EPA:** биоцемент и углеродно-отрицательный бетон регулируются экологическими нормами EPA, причём методологии добровольного углеродного рынка и закупок (например, стандарты материалов с низким встроенным углеродом) задают систему углеродного учёта. --- ## КНР Китай ведёт крупную цементную отрасль под растущим давлением декарбонизации, однако активность в области биоцементации и MICP сосредоточена в академических исследованиях, а не в коммерческом производстве. ### академический MICP, укрепление грунтов, политические сигналы - **Академические исследования MICP:** китайские университеты — включая Университет Тунцзи и Гуйлиньский технологический университет — лидируют в исследованиях микробно-индуцированного осаждения карбонатов для укрепления грунтов, улучшения оснований и геотехнической стабилизации, что отражает реальную, но исследовательскую frontier-область. - **Коммерческой MICP-фирмы пока нет:** обогащение не выявило китайской фирмы, коммерциализирующей MICP-биоцемент или углеродно-отрицательный цемент в масштабе; отечественная активность остаётся в области низкоуглеродной замены клинкера и эффективности печей, а не микробной связки. - **Политика NEA и климата:** роль биоцементации в хранении углерода всё чаще рассматривается в рамках декарбонизации энергоёмких отраслей и дуальной углеродной политики Китая, хотя формальная выдача биоцементных углеродных кредитов менее развита, чем европейские закупочные рамки. --- ## ЕС Европа закрепляет конец цепочки создания стоимости, связанные с минерализацией CO2 и самовосстановлением — агрегатный маршрут Carbon8 и самовосстанавливающийся бетон Basilisk — под давлением сектора цемента со стороны CBAM и EU ETS. ### Carbon8, Basilisk, CBAM и EU ETS - **Carbon8 Systems (Великобритания):** её агрегат CircaBuild, получаемый ускоренной карбонацией потока уловленного CO2, используется в испытаниях CCP Ltd (SigmaRoc UK) для производства безцементных углеродно-отрицательных бетонных блоков по технологии Greenbloc, превращая уловленный CO2 в постоянное хранилище строительного материала. - **Basilisk (Нидерланды):** её самовосстанавливающийся бетон и самовосстанавливающийся водонепроницаемый раствор (REGEN) используют щёлочеустойчивые штаммы Bacillus albus, осаждающие кальцит для самостоятельной заделки микротрещин, снижая повреждения, обслуживание и пожизненные выбросы CO2 бетонных конструкций. - **CBAM и EU ETS:** цемент — флагманский сектор трансграничного Механизма регулирования углерода ЕС (CBAM) и Системы торговли выбросами EU ETS Phase 4, а сертифицированные заявления об удалении углерода подпадают под Регламент ЕС по удалению углерода и углеродному фермерству, создавая спрос, который обслуживает биоцементация. --- ## Ведущие компании и научно-исследовательские институты | Компания / Институт | Страна | Ключевые продукты / платформы | Технические особенности | Статус 2026 | |:---|:---|:---|:---|:---| | **Biomason** | 🇺🇸 США | *биоцементная плитка* | плитка Mimmik, ≥60% ниже CO2, без печи | commercial | | **Prometheus Materials** | 🇺🇸 США | *углеродно-отрицательный цемент ProZERO* | на основе водорослей, New York Climate Exchange | operating | | **Basilisk** | 🇳🇱 Нидерланды | *самовосстанавливающийся бетон* | MICP Bacillus albus, раствор REGEN | commercial | | **Carbon8 Systems** | 🇬🇧 Великобритания | *CO2-агрегат CircaBuild* | безцементные углеродно-отрицательные блоки | operating | --- ## Технологический стек и инновации Стек связывает биологическую или минеральную карбонатную связку при комнатной температуре с надёжным углеродным учётом относительно портландцементного базиса, производя рентабельный материал удаления углерода. 1. **Микробное осаждение карбонатов (MICP Biocement):** - Biomason выращивает биоцемент в форме при комнатной температуре: бактерии питаются кальцием и водой и связывают рыхлый песок в твёрдый камень примерно за три дня, без печи, избегая примерно 2500-градусного обжига, делающего обычный цемент столь углеродоёмким. - Плитка Mimmik, выпущенная с Front в 2026 году и первая выращенная бактериями плитка, считающаяся промышленно производимой, снижает выбросы как минимум на 60% по сравнению с традиционным цементом, затрагивая материал, отвечающий примерно за 8% мировых выбросов CO2. 2. **Водорослевый углеродно-отрицательный цемент (Carbon-Negative Cement):** - ProZERO компании Prometheus Materials использует микроводорослевый карбонат кальция и водорослевую биомассу как чисто поглощающую углерод замену цемента, масштабируемую через 10-летнее партнёрство с Green Stream Algae. - ProZERO был выбран для кампуса New York Climate Exchange через сотрудничество с SOM, Skanska USA и D'Annunzio Group, отобранный из более чем 100 климатических решений. 3. **Агрегаты минерализации CO2 (CO2 Aggregate):** - Агрегат CircaBuild компании Carbon8 минерализует поток улавливаемого CO2 в стабильный карбонат, который CCP Ltd (SigmaRoc UK) использует в испытаниях Greenbloc для производства безцементных углеродно-отрицательных бетонных блоков. - Сопутствующий самовосстанавливающийся маршрут Basilisk встраивает щёлочеустойчивый Bacillus albus в смесь, так что кальцит осаждается для самостоятельной заделки микротрещин, продлевая долговечность конструкций и снижая пожизненный спрос на цемент. --- ## Цепочки и производственные трубопроводы ### Промышленный трубопровод установки биоцементации / MICP (цемент EU CBAM, EU ETS Phase 4) ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. Подготовка сырья │ ───> │ 2. Биоцементация / │ └───────────────────────────┘ │ карбонация │ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. Применение │ <─── │ 3. Выделение продукта │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. MRV и углеродный учёт │ ───> │ 6. Сбыт и монетизация │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### Этап 1: Подготовка сырья Песок и заполнитель принимают, сортируют и градуируют; подготавливают источник кальция (известь), микробный или водорослевый инокулят и — для маршрутов карбонации — поток уловленного CO2; Biomason и Prometheus опираются на региональные минеральные и водорослевые цепочки поставок, а Carbon8 — на промышленный CO2 из точечных источников. #### Этап 2: Биоцементация / карбонация Заполнитель связывают при комнатной температуре: в MICP щёлочеустойчивые бактерии (Biomason, Basilisk) осаждают карбонат кальция вокруг зёрен; в водорослевом цементе (Prometheus) водорослевый карбонат кальция действует как связующее; в ускоренной карбонации (Carbon8) поток CO2 минерализуется в твёрдый карбонат. #### Этап 3: Выделение продукта Связанную матрицу формуют, отливают и отверждают в плитку (Biomason Mimmik), сборные изделия (Prometheus ProZERO), самовосстанавливающийся раствор и бетон (Basilisk REGEN) или карбонатный агрегат (Carbon8 CircaBuild), готовые к дальнейшему использованию. #### Этап 4: Применение Продукты монтируют как напольную и настенную плитку, сборные несущие элементы, самовосстанавливающиеся бетонные конструкции или — для агрегата CircaBuild — производят в безцементные бетонные блоки (CCP Ltd / SigmaRoc UK Greenbloc), закрепляя сохранённый углерод в построенной среде на срок службы конструкции. #### Этап 5: MRV и углеродный учёт Встроенную и предотвращённую CO2 количественно оценивают относительно портландцементного базиса по методологиям закупок материалов с низким встроенным углеродом и удаления углерода, документируя тоннаж, постоянно сохранённый в материале. #### Этап 6: Сбыт и монетизация Углеродно-отрицательные материалы продают проектировщикам, подрядчикам и застройщикам, сталкивающимся с издержками CBAM и EU ETS, а — там, где методологии сертифицируют сохранённый углерод — как кредиты удаления углерода, реализуя ценность климатического актива биоцементных и карбонатных строительных продуктов.