新型“活体建筑材料”可从空气中吸收二氧化碳

新华社北京6月23日电　研究人员开发出一种可3D打印制作的“活体凝胶”，这种可用作建筑材料的光合活体材料融合了古老的蓝藻，能从空气中更高效去除二氧化碳。

瑞士苏黎世联邦理工学院等机构的研究人员在英国《自然-通讯》杂志上发表论文说，他们将蓝藻这种光合细菌稳定地融合到凝胶中，开发出一种“活着的材料”。这种材料可通过3D打印塑形，生长所需的仅是阳光、二氧化碳以及含有基础养分的人造海水。这种生物材料吸收的二氧化碳远多于其通过有机生长所固定的二氧化碳，这是因为蓝藻不仅能在生物质中储存碳，还能以矿物形式封存碳。

研究人员介绍说，蓝藻是地球上最古老的生命形式之一，其光合作用效率很高，即使在非常微弱的光照下也能将二氧化碳和水转化为生物质。同时，这些细菌在光合作用的过程中会改变细胞外的化学环境，促使固态碳酸盐（如石灰石）沉淀下来。这些矿物成为另一种碳汇，与生物质相比，它们能以更稳定的形式封存二氧化碳。

实验室测试显示，这种材料在400天内持续吸收二氧化碳，每克材料可吸收约26毫克二氧化碳，且大部分以矿物形式封存。此外，这种新材料还利用矿物沉积在材料内部，使材料机械强度得以增强，这意味着蓝藻能逐渐让最初柔软的结构硬化。

作为载体材料的水凝胶则由含水量高的交联聚合物构成。研究人员特别设计了其聚合物网络，使其能高效传递光线、二氧化碳、水分和营养，并允许微生物在材料中均匀分布。

研究人员表示，这种低能耗、环保的新材料可从大气中封存二氧化碳，用于补充现有的化学碳封存工艺。未来，人们将进一步探讨将这种材料作为建筑外墙涂层，在建筑整个生命周期内持续封存二氧化碳。