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细菌创造砖块、隔热材料和灰泥,并在此过程中结合二氧化碳

可根据需要调整形状和材料特性。(图片来源:Fraunhofer IKTS)
可根据需要调整形状和材料特性。(图片来源:Fraunhofer IKTS)
还可以利用光合作用和特殊细菌生产建筑材料。该工艺具有很强的适应性,很快就能生产出相应数量的产品。
Biotech Science

蓝藻在地球上已经生活了 35 亿年。与大多数其他细菌不同,它们能够进行光合作用,因此呈现出绿色。在这个过程中,二氧化碳从空气中被提取出来,并通过矿化作用与岩石结合在一起。

因此,这与传统的建筑材料工业完全相反。在这里,二氧化碳几乎不可避免地会释放出来,无论是以能源需求的形式还是在化学过程中。最终,你会得到砖块、混凝土、隔热材料或将所有东西组合在一起所需的灰浆。

弗劳恩霍夫研究所的一个项目小组名为 "BioCarboBeton"的整个项目组,已经确定了利用这些蓝藻生产替代材料的任务。这种生物岩已经可以以各种形式生产出来,并具有适用于各种建筑应用的特性。

以细菌生长为目标

在光生物反应器中培养所需的细菌。(图片来源:弗劳恩霍夫 FEP)
在光生物反应器中培养所需的细菌。(图片来源:弗劳恩霍夫 FEP)

首先,蓝藻必须在营养液中培养。为蓝藻提供哪部分光进行光合作用会影响它们的新陈代谢,进而影响最终产品。

然后加入钙,这也是传统水泥的关键成分。第二种成分是填料。填料可以是沙子,也可以是建筑碎石或可再生纤维。

它们构成了基本框架,细菌在此基础上通过钙的碳化作用生产出坚固的石头,并长成所需的形状,这就不难理解为什么会产生碳酸钙了。第二种方法是将细菌置于多孔基质中,然后用碳酸钙填充,最终产生另一种固体石头。

由于填充物最终会影响石材的形状和特性,细菌还可用于生产轻质隔热材料或砂浆等。据研究人员称,所述工艺已经建立并经过测试。与往常一样,扩大规模现在已经提上日程。目标是实际生产出可行的数量。每年消耗近 50 亿吨水泥,但我们可以雄心勃勃,蓝藻也可以有所作为。

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Mario Petzold, 2024-07- 5 (Update: 2024-08-15)