生物梅森用细菌建造混凝土

10亿或20年前，珊瑚、腕足动物和其他海洋生物从海水中提取二氧化碳和钙，用碳酸钙(CaCO)制造贝壳_3.．它们是小型的生物工厂，能够建造像珊瑚礁那样的巨大结构。它们死后会沉入浅海底部，变成石灰岩。

大约200年前，约瑟夫·阿斯普丁(Joseph Aspdin)发现了如何逆转这一过程，他在高温下烹饪石灰石和粘土，当水和二氧化碳被驱散后，它们就会分解，留下氧化钙(CaO)。它与其他成分如硅酸盐和铝酸盐反应，制成波特兰水泥。将其与骨料和水混合，混合物就会结晶并将所有东西粘在一起，形成混凝土。

制造波特兰水泥产生的二氧化碳约占世界总量的8%₂)排放;大约一半来自回转窑将石灰石加热到1450摄氏度，大约一半来自将CaCO转化为CaO的化学过程。

本质上，我们把微小生物的外壳加热，直到水和CO₂我们有了基本的组成部分胶水，然后我们加入水和CO₂这样就能把骨料粘在一起。(这太简单了，点击这里了解更多内容如果你喜欢化学)。

这就是Biomason出现的原因。由建筑师金格·克里格·多西耶(Ginger Krieg Dosier)开发的这种方法跳过了中间环节和几十亿年的时间，直接回到了源头:细菌在原地制造碳酸钙。Biomason的首席技术官Michael Dosier(和我一样也是一名建筑师;看到建筑师在这方面起带头作用，真是令人兴奋)向“拥抱树木者”解释道:

“Biomason重新定义了在自然循环系统的基础上生产混凝土的意义。我们正在通过重新定义整个制造过程来解决OPC(原波特兰水泥)混凝土的三个基本问题。Biomason的生物生产平台通过将骨料(碎石和/或沙子)与细菌、营养物质、钙和碳源结合来生产混凝土材料。我们利用细菌的代谢能量将钙和碳源转化为坚固的碳酸钙结构。”

这与20亿年前浅海的情况没有什么不同。不同之处在于，Biomason让那些自然产生的小细菌发挥作用，将它们的聚合体结合在一起。

“简单地说，这个过程就是将废物集料与我们的微生物混合，压制成形，并注入水溶液，直到硬化到规格。Biomason的工艺可以用生物控制的结构水泥取代固化过程，从而使材料在环境温度下成型。平台的灵活性使我们能够从多种来源获取钙，包括海水、盐储备，甚至石灰石本身。同样，碳可能来源于二氧化碳，也可能直接来源于生物生成的碳酸盐。”

因为他们直接种植碳酸钙而不是把它挖出来，煮熟再重新组合，这节省了大量的能量并吸收了CO₂而不是释放它。这个过程需要几个小时，而不是几个世纪。

“与OPC不同的是，OPC需要燃烧的内蕴能量来为反应提供燃料，而Biomason生物聚合物依赖于生产时材料内部微生物的代谢能量。这些微生物创造的复杂结构超过了OPC的机械性能。”

而且，因为它是普通的碳酸钙而不是更复杂的水合硅酸钙在传统混凝土的反应结束时，它不仅仅是可回收的，它们实际上是一种资源。

“最后，由于Biomason生物粘接®是碳酸钙，我们的材料有助于地质石灰岩储量:在产品生命结束时，碳酸钙可用于未来的生物粘接®生产(回收)或其他自然用途，作为我们地球生态系统的一部分。”

目前，Biomason正在北卡罗来纳州达勒姆生产BioLITH水泥砖，用于Dropbox总部等一些备受瞩目的项目。他们有一个来自国际生活未来研究所的申报标签这样他们就可以参与最绿色的生活建筑挑战项目;原来的波特兰水泥每生产一千克水泥就会排放一千克二氧化碳，而Biomason生物粘固剂实际上吸收并封存二氧化碳，它的碳正离子。

我最大的问题是，它会规模化吗?我们提倡木结构建筑，因为与混凝土不同，它能储存二氧化碳，但也不是没有问题。想象一下，如果我们能让所有这些细菌发挥作用，在形成建筑物或桥梁时吸收二氧化碳。Biomason已经在研究海洋水泥，这是完全有意义的;这一切都发生在20亿年前的海水中。

我问Michael Dosier关于这一点，他没有明确表态，但他说，“我们对Biomason的技术在建筑行业面临的最大挑战的未来潜力感到兴奋。”所以我想，在不久的将来，我们会听到一些非常戏剧性的消息，这可能会改变一切。

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