新知 | 绿色藻类建筑板：能发电，还可吸收二氧化碳|生物_新浪财经

撰文 | 代江玥

编辑 | 郭郭

→这是《环球零碳》的第270篇原创

为了给建筑提供清洁的可再生能源，研究人员把目光投向了地球上最古老的生物之一——藻类。

墨西哥初创公司 Greenfluidics设计出了一种纳米技术增强型微藻生物建筑板，这种藻类建筑板既能产生能量，又可以吸收二氧化碳，并能将抽出生物质用作燃料或肥料。这项技术将为绿色建筑发展带来新的助力。

微藻生物建筑板的工作原理

微藻生物建筑板使用一种基于微藻和碳纳米颗粒的化合物，在产生氧气和能量的同时，吸收过程中光合作用产生的二氧化碳。

一平方米的微藻生物建筑板具有三角形几何形状和半透明绿色，可以放置在窗户上，使用寿命为 10 至 12 年，每小时可产生高达 160 瓦的功率。此外，每个生物板每年最多可以减少一吨二氧化碳，并产生相同数量的氧气。不过，这取决于例如微藻的放置位置等各种变量。

生物面板产生两个过程：第一个是由微藻进行的，微藻的功能类似于光合作用的植物，也就是说，它们从环境中捕获二氧化碳并产生氧气，起到生物过滤器的作用。第二个是由碳纳米粒子进行的，它吸收太阳辐射并有效地传输热量，从而形成纳米流体。

Greenfluidics公司的创新主要在于热捕获和转换。在接受墨西哥商业新闻采访时，Greenfluidics 首席执行官 Miguel Mayorga 描述了其公司的系统如何使用纳米流体——有效地将可回收的碳纳米颗粒添加到水中，从而提高其导热性。这是通过面板的一侧运行，提高其热量捕获，而藻类生长在另一侧。

在这种情况下，热量通过热电发电机直接转化为电能，并输送到建筑物中，使这些藻类面板更类似于传统的太阳能电池板。吸收二氧化碳后，这些面板将产生电力、清洁氧气和可加工成燃料、肥料或一系列其他有用物质的泥状生物质。

GREENfluidics 公司的创始人兼生物技术专家 Adán Ramírez 表示：“通过这种方式，能量被转化，产生氧气并吸收二氧化碳：我们所做的是将自然与技术相结合，以产生比传统太阳能电池板更多的好处。”

微藻生物建筑板的特点

微藻生物建筑板基于微藻和纳米技术的使用，在清洁空气的同时产生能量，提供了一种前卫的设计，可以利用建筑物的外墙和调节温度，为建筑节省更多能源。其具有以下特点：

节能

每个生物板每年可产生高达328kWh/m2的电量，此外，由于它可以为建筑物提供热舒适性，每年最多可以节省多达90 kWh/m2能量。

环保

通过减少200kg CO2 /年来改善空气质量，通过监测环境数据促进循环经济。

加速智慧城市

微藻生物建筑板的自动化和传感器将为建筑提供附加值。

图说：微藻生物建筑板可以调节温度，减少夏季的制冷费用

来源：Greenfluidics

微藻生物建筑板的特点可以使其应用于绿色建筑中的窗户、建筑物或温室的天窗、具有健康益处的装饰墙和污染行业的二氧化碳捕集等领域。

藻类绿色建筑的实践

近年来，在（藻类）绿色建筑领域也诞生了许多优秀的案例和示范工程。例如在2013年，Splitterwerk Architects 和工程公司 Arup联手打造了一座名为 BIQ 的全尺寸示范建筑，其中包含不少于 200 平方米（2,150 平方英尺）的藻类生物皮肤面板。

图说：BIQ住宅楼外观

来源：ARUP

这些面板被夹在其中的生物质染成绿色，有多种用途。它们从本是排放源的地方捕获二氧化碳流，然后将其通过浸有选定藻类菌株的水中起泡，藻类吸收二氧化碳和阳光，并进行光合作用，增加质量并产生新鲜的氧气。可用的阳光越多，藻类生长得越快，每磅藻类捕获约两磅二氧化碳。

这些面板还将热量收集在水中，这在BIQ中有两个用途。首先，面板安装在室外，它为建筑物遮蔽，减少了夏季空调能源的使用。其次，这些热量可以被收集，就像生物质本身一样。BIQ产生的生物质会定期过滤成糊状纸浆，然后带走并加工成生物燃料。

例如，它们可以在外部的沼气厂发酵，从而用于沼气的生产。藻类特别适合这一过程，因为与土壤生长的植物相比，它们每公顷产出的生物质是其他植物的5倍，并含有大量可以用来产生能量的油脂。将生物燃料带回建筑物，并送入运行建筑物热水系统的燃烧器供热。在生物质燃料和从面板中的水中捕获的热量之间，BIQ能够可持续地满足其大约三分之一的水加热能源需求。

另外，藻类还可用于化妆品和食品工业的研究。根据季节性需求，藻类还可以通过不同的方式生产使用。例如，在冬季可转化为热能，而在夏季生长率最高的时候，可在食品工业中使用生物质。

然而，人们仍然对此类产品的最终可行性持保留意见。

2016年发布的BIQ概念的可行性审查报告中，整理了来自澳大利亚工程师、建筑师、城市规划师等其他潜在利益相关者的反馈，并回应和扩展了人们的一些关切。例如，面板需要多久清理一次？在大规模市场实施中，藻类面板的绿色溢价是多少？与无老式太阳能电池板、窗户着色和隔热材料相比，能源发电和建筑制冷的效果如何？由此可见，藻类建筑板在实际运行的过程中可能仍存在一些尚待解决的问题。

随着技术的进步，未来藻类能够为助力建筑脱碳发挥更大的作用。

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参考资料：

[1]https://www.bbc.com/news/science-environment-61996520

[2]https://www.nrel.gov/news/program/2021/nrel-options-a-modular-cost-effective-build-anywhere-particle-thermal-energy-storage-technology.html

[3]https://accesspath.com/tech/energy/5763354/

[4]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1737499128101889650

[5]https://polarnightenergy.fi/technology