低碳建筑材料重构未来城市

发表于： 2023年7月26日

近日，哥本哈根当代艺术中心举办了一场名为Rest Materials的展览，展示了由10种不同的低碳材料制成的建筑碎片，包括大麻混凝土、生物水泥、菌丝体、稻草、再生塑料、废木材和植物纤维等材料。探索如何以新的方式使用低碳材料，进而构想了由实验生物材料组成的城市该是何种模样。

作为一种新兴产业，绿色低碳建筑材料已然成为建材工业必不可少的一部分。绿色低碳建筑材料又称生态建筑材料，是一种无污染、无放射的环保材料，具有低能耗、无污染、安全耐用、可持续回收再利用的特点。

由「微藻类」生长而成的低碳水泥砖

混凝土是地球上仅次于水的第二大消耗材料，仅水泥生产的二氧化碳排放量就有22亿吨，占到全球碳排放的6%。合成生物学初创公司 Prometheus Materials 正在研究一种形成碳酸钙壳的微小微藻——球石藻，这种微藻广泛分布于世界各大洋，含有约1亿吨碳的碳汇，是碳捕获和储存的一种重要形式。

图源｜Prometheus Materials

该公司由此开发了一种由“微藻类”生长而成的低碳水泥砌块材料，这种生物水泥是由利用阳光、海水和二氧化碳生长的生物矿化蓝藻制成的。通过将这种生物水泥与骨料（混凝土中的颗粒材料，通常是开采的岩石和沙子）混合，可以创造出一种低碳建筑材料，其物理性质与混凝土相似，但不完全相同。这种生物水泥可以作为硅酸盐水泥的替代品进行大规模生产，硅酸盐水泥是碳排放的一个巨大来源，其依赖于由粉碎和燃烧的石灰石制成的熟料，该过程会将钙（水泥中的关键成分）从碳中分离出来，释放到大气中。Prometheus Materials 的首席技术官和联合创始人Wil Srubar III 在一次采访中表示，通过与大自然合作，利用现有的微藻将矿物质和其他材料结合在一起，创造出新型的可持续生物复合建筑材料，我们可以消除大部分与传统混凝土建筑材料相关的碳排放。

由「甘蔗」做成的建筑块

建筑工作室Grimshaw和东伦敦大学合作创建了Sugarcrete，这是一种由甘蔗副产品甘蔗渣制成的具有互锁形状的生物材料建筑块。Sugarcrete被开发成为一种低成本、低碳的可重复使用建筑材料，可替代砖和混凝土。

根据Sugarcrete团队的说法，甘蔗是世界上产量最大的作物，全球每年生产近20亿吨。其中，作为副产品产生了6亿吨纤维甘蔗渣。甘蔗渣与矿物粘合剂混合制成Sugarcrete材料，其重量轻四倍，碳足迹仅为传统砖块的15%-20%。根据研究团队称，这种材料也比混凝土便宜，其碳排放量低20倍。

Sugarcrete团队表示，仅使用世界甘蔗渣产量的30%，就可以完全取代传统制砖行业，从而可能减少10.8亿吨的二氧化碳排放，占全球二氧化碳的3%。

由「稻谷壳」制作而成的谷木板

谷木板是从稻壳萃取的天然二氧化硅所创造出来替代木头的产品，由特定比例的“稻谷壳”与岩盐以及矿物油相似材料结合而成，不砍一棵树实现木质感。

全球水稻种植面积约为1.62亿公顷，约占地球总耕地面积的11%，分布在各大洲的122个国家，其产量养活了世界66%的人口。然而这种非常重要的谷物背后隐藏着一个巨大的问题，也即废物副产品的处理。一公顷稻谷生产7吨水稻，以及10吨以上的废物。所有这些不可食用的副产品最终都会被处理掉，在此过程中都会造成污染。如果不燃烧秸秆，而是将其用在建筑业生产产品，每年将在世界上减少150万吨二氧化碳。虽然名字中带有“木”，但谷木板100%不含木，且外观与质感与真木极为相似，具有阻燃、高防滑、抗UV、抗静电、防水耐潮湿、耐天候等特点。这种谷木板可以在户外持续使用100年以上，作为最新型的工程材料，在建筑工程上具有广泛作用，可以应用于装饰、壁板和外墙，也非常适合用于窗户、镶板、百叶窗以及户外家具等，具有其无限的可能性。

消息来自：低碳材料创新