生物水泥自愈混凝土外墙系统等绿色科技
来源：生态和绿色低碳混凝土
生物技术和材料科学的进步正在开辟新的材料机会，有可能从根本上改变建筑环境与自然之间的联系。建筑和建材占温室气体排放量的11%。AEC行业（Architecture,EngineeringConstruction建筑行业中提供建筑设计、工程设计以及施工服务的综合部分）可以在未来为遏制气候变化做出贡献，而对普通建筑材料的重新评估是最关键的步骤之一。可以生长、产生能量、自我修复的生物工程材料是生物学和材料科学的下一个前沿领域，有可能成为一种新型建筑。尽管这些领域的创新距离主流商业用途还有距离，但它有望极大地改变建筑环境的形象。生命材质（LBM）是一个快速扩展的研究领域，服务于广泛的目标，从减少碳足迹、优化资源利用、开发创新特性到增强碳封存。LBM含有微生物，并显示出生物特性。下面的研究展示了LBM如何改变建筑使用的材料。以有机增长取代传统生产在UniversityofColoradoBoulder（科罗拉多大学博尔德分校），LBM实验室研究了一种新的无水泥生活建筑材料，与混凝土不同，这种材料是完全可回收的。该团队使用蓝藻，一种类似于藻类的绿色微生物，利用二氧化碳和阳光来生长，并制造了一种有助于隔离二氧化碳的生物水泥。利用细菌的增长，研究人员培育了建筑砖块，展示了一种新的潜在制造方法。这种技术在现实生活中的得到了应用，一些公司正在通过在其产品中加入生物水泥来推动这些增强材料的使用。菌丝体是研究可生长建筑材料的另一个领域，因为基于菌丝体的材料具有良好的绝缘性能，是阻燃剂并且不会产生有毒气体。TheLiving创造了Hy-Fi，这是第一个由菌丝体砖制成的大型结构，可以在5天内生长。在美国宇航局NASA，基于菌丝体的材料被研究为一种可行的空间建筑，准确地说，是为了在最大限度地减少需要运输材料的体积，可以现场种植是它们的潜力。自修复材料减少资源消耗混凝土的碳排放量占全球碳排放量的近9%，许多研究致力于寻找传统混凝土的替代品，重新思考其生产过程或寻找减少需求的解决方案。在WorcesterPolytechnicInstitute（伍斯特理工学院)，研究人员开发了一种自愈合混凝土，使用一种酶，可以将大气中的二氧化碳转化为碳酸钙晶体，密封毫米级裂缝并防止对材料的进一步损坏。与使用细菌进行自修复混凝土的实验不同，这个过程更快并且不会造成任何安全问题。测试和架构应用TheHubforBiotechnologyintheBuiltEnvironment（建筑环境中的生物技术中心）是一个研究项目，它汇集了来自NorthumbriaUniversity（诺森比亚大学）的生物学家和来自NewcastleUniversity（纽卡斯尔大学）的建筑师、设计师和工程师，他们致力于开发生物技术，以帮助建造适应环境的建筑。该这项研究的重点是研发生产有生命的工程材料，这种材料可以代谢废物，帮助减少污染，提高建筑过程的效率，甚至可以产生能源。该研究计划在纽卡斯尔大学校园内建造一座实验家庭样板间。在内部，研究人员将对材料进行试验，开发将家庭生活垃圾转化为热能和能源的工艺，测试新的立面系统并影响建筑物的微生物组。UniversityofNorthCarolinaCharlotte(北卡罗来纳大学夏洛特分校)的综合设计研究实验室开发了一种适应性强的微藻外墙系统，可改善室内空气质量并通过集成光生物反应器产生可再生能源。通过生物变色窗，空气被引入外墙系统，藻类产生的氧气被引入建筑物的HVAC系统。新鲜的藻类定期被引入系统中，而含碳的藻类则沉入底部并被转化为一种成分，将其转化为生物燃料。该系统已被改造和开发用于商业用途。这几个来自研究领域的例子描绘了一个可持续建筑材料行业的全面形象。生物工程材料领域仍处于早期阶段，从实验室研究到商业可行性还有很长的路要走。然而，这项研究开辟了一条通向建筑可持续性的新道路。
