新型活性建筑材料可吸收大气中的碳

Josiah02 · 发表于 2024-8-9 09:05:50

伦敦大学学院的一名研究生和同事开发出了一种利用活微生物从大气中提取二氧化碳的新型建筑生物材料。
这种生物材料是由伦敦大学学院生物综合设计项目的硕士生开发的，如果大规模生产并广泛采用，可以大幅减少建筑行业的碳足迹。
它是苏格兰圣安德鲁斯植物园艺术装置的一部分，将活蓝藻融入半透明面板中，可安装在建筑物内墙上。嵌入这些面板的微生物通过光合作用生长，从空气中吸收二氧化碳，并通过生物矿化过程将其附着在钙上形成碳酸钙，从而将碳锁住。
含有光合细菌的 C-ELM 面板特写。此原型还使用了额外的玻璃纤维增强材料。图片来源：Marcos Cruz
一公斤这种生物材料，即蓝藻工程生物材料或 C-ELM，可以捕获和封存多达 350 克的二氧化碳，而相同数量的传统混凝土将排放多达 500 克的二氧化碳。用这些 C-ELM 面板覆盖的 150 平方米墙壁将封存大约一吨二氧化碳。
研究生 Prantar Tamuli（伦敦大学学院生物化学工程专业）表示：“我开发 C-ELM 材料的目的是，将建设未来人类栖息地的行为从最大的碳排放活动转变为最大的碳封存活动。”
圣安德鲁斯植物园的 Bioscope 结构。图片来源：Brenda Parker
塔穆利在研究叠层石时受到启发，叠层石是一种天然的石质结构，由地球上最古老的生物之一——藻垫所捕获的沉积物经过数百万年而形成。
塔穆利在攻读生物综合设计硕士学位期间，在研究导师的指导下开发了 C-ELM。在伦敦因新冠肺炎而封锁期间，他开发了一种在家中培养蓝藻的新方法，无需使用实验室或常规设备。伦敦大学学院的商业化公司 UCL Business 已为 C-ELM 技术申请了专利。
Tamuli 重点研究了 Kamptonema animale 物种，这是一种能够进行光合作用的蓝藻，呈长链状生长，因此很容易将微生物与面板内的周围材料结合在一起。蓝藻产生的碳酸钙有助于增强面板的强度和坚固性。
面板本身的设计旨在为建筑物提供一系列美观和结构优势。它们重量轻、吸音、透明度高，足以透光，并且隔热，从而提高建筑物的能源效率。
首批此类面板在苏格兰圣安德鲁斯植物园 Bioscope 展馆内公开展示。该展品由设计团队 Studio Biocene 设计，展示了模仿自然环境的低碳、低影响建筑方法。
马科斯·克鲁兹教授（伦敦大学学院巴特莱特建筑学院和生物综合设计项目联合主任）表示：“这种生物材料的前景十分广阔。如果能够大规模生产并得到广泛采用，它将大大减少建筑行业的碳足迹。我们希望扩大这种 C-ELM 的生产规模，并进一步优化其性能，使其更适合用于建筑。”
伦敦大学学院的生物综合设计项目由巴特利特建筑学院和伦敦大学学院工程学院的生物化学工程系联合运营。该项目融合了来自各个学科的实践，旨在创造一个与自然紧密交织的建筑环境。
Brenda Parker 博士（伦敦大学学院生物化学工程系和生物综合设计项目联席主任）表示：“通过打破传统的学科壁垒，我们可以实现这样的发现。这是一个激动人心的时刻，生物技术有可能改变我们设计和建造的方式，使其更加可持续。”
Studio Biocene 是一家设计团队，致力于开创生物综合绿色转型，扎根于实践和学术。该团队的共同目标是扩大与生命系统相关的设计新方法，由 Marcos Cruz 教授和 Brenda Parker 博士共同创立。

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