零碳科技:可固碳、再生的3D打印藍(lán)藻建筑

作為第 19 屆威尼斯國際建筑雙年展的一部分,Living Room Collective 在加拿大館展示了一個(gè)名為“Picoplanktonics (浮游生物)”的裝置。該項(xiàng)目特別適用于對(duì)生物基材料、可持續(xù)建筑和再生設(shè)計(jì)實(shí)踐感興趣的建筑師、室內(nèi)設(shè)計(jì)師和景觀建筑師。
(注:2025年5月10日至11月23日,第19屆威尼斯國際建筑雙年展在威尼斯的賈爾迪尼(Giardini)和軍械庫(Arsenale)場館舉行。第19屆威尼斯國際建筑雙年展由聯(lián)合國教科文組織歐洲科學(xué)與文化區(qū)域局、威尼斯市政府、沙特阿拉伯埃爾奧拉皇家委員會(huì)聯(lián)合主辦。本屆雙年展以 “智能、自然、人工、集體” (Intelligens. Natural. Artificial. Collective. )為主題,聚焦氣候變化與技術(shù)創(chuàng)新背景下的建筑實(shí)踐,吸引全球66個(gè)國家逾750名建筑師參與。威尼斯國際建筑雙年展始辦于1895年,是全球歷史最悠久、影響力最大的建筑盛會(huì)之一。)

The Living Room Collective 由建筑師、科學(xué)家、藝術(shù)家和教育工作者組成,他們?cè)诮ㄖ⑸飳W(xué)和數(shù)字制造技術(shù)的交叉領(lǐng)域工作。由加拿大建筑師和生物設(shè)計(jì)師 Andrea Shin Ling 領(lǐng)導(dǎo),核心團(tuán)隊(duì)成員包括 Nicholas Hoban、Vincent Hui 和 Clayton Lee。該集體尋求通過開發(fā)基于自然系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和流程來擺脫采掘式生產(chǎn)模式。

機(jī)器人生物制造平臺(tái),蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院,2024 年

展館中的“浮游生物”結(jié)構(gòu)是使用蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院開發(fā)的新型生物制造平臺(tái)制造的。該系統(tǒng)能夠打印建筑規(guī)模的有生命材料,代表了可持續(xù)建筑技術(shù)的重大進(jìn)步。其結(jié)果是已知最大的由有生命的材料組成的建筑裝置。在加拿大館內(nèi),展覽空間經(jīng)過調(diào)整以適應(yīng)藍(lán)藻的生物需求,仔細(xì)校準(zhǔn)光線、濕度和溫度,讓這些生物在整個(gè)展覽期間茁壯成長。

“浮游生物”體現(xiàn)了生態(tài)優(yōu)先的設(shè)計(jì)理念,將古老的生物過程與現(xiàn)代制造方法相結(jié)合。它被認(rèn)為是一項(xiàng)正在進(jìn)行的再生建筑實(shí)驗(yàn),強(qiáng)調(diào)人類、建筑環(huán)境和生物體之間的互惠關(guān)系。

“浮游生物”展示了一種與自然系統(tǒng)和諧相處的未來主義材料方法。這些結(jié)構(gòu)并不是惰性的——它們會(huì)隨著時(shí)間的推移而生長、茁壯成長,甚至衰落。需要現(xiàn)場的看護(hù)人在整個(gè)展覽期間照顧它們的生活條件,強(qiáng)調(diào)長期管理和維護(hù)在這種生態(tài)設(shè)計(jì)方法中的作用。這一概念通過將生態(tài)關(guān)懷和管理直接嵌入到建筑環(huán)境中,改變了傳統(tǒng)的建筑理念。它預(yù)示著一個(gè)未來,建筑可以為地球健康做出積極貢獻(xiàn),而不僅僅是最大限度地減少傷害。
該項(xiàng)目最終試圖挑戰(zhàn)建筑和材料生產(chǎn)的傳統(tǒng)范式。它不僅關(guān)注人類的生存,還探索了包括更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)在內(nèi)的復(fù)原力模式,重新構(gòu)想建筑如何在地球內(nèi)部運(yùn)作并促進(jìn)地球恢復(fù)。

受加拿大藝術(shù)委員會(huì)委托,“浮游生物”經(jīng)歷了四年的研究和開發(fā)。它得到了包括蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院、多倫多大學(xué)和多倫多城市大學(xué)在內(nèi)的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)的支持。通過強(qiáng)調(diào)生命系統(tǒng)與技術(shù)創(chuàng)新之間的協(xié)同作用,“浮游生物”為植根于可持續(xù)性、循環(huán)性和生態(tài)整合的未來建筑和材料實(shí)踐提供了強(qiáng)大的藍(lán)圖。
2023年12月13日,Environmental Defense Fund(美國環(huán)保協(xié)會(huì)),EDF完成《海藻制品分析》報(bào)告。報(bào)告通過對(duì)海藻制品的全生命周期分析,更好地評(píng)估了海藻制品真正的環(huán)境影響,為如何讓海藻最大限度地發(fā)揮氣候效益提供決策依據(jù)。
日常生活中,較為普及的海藻制品——海苔,讓人們嘗到了“海的味道”,同時(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了積極影響,發(fā)揮著海藻的氣候效益。
我們?nèi)粘J秤玫暮А⒆喜恕⑷箮Р硕紝儆诤T濉:T迨呛Q笤孱惖目偡Q,類似植物,有葉綠素,不開花結(jié)果,沒有根、莖、葉、種子,是光合自養(yǎng)型生物,缺少維管束和胚等構(gòu)造。廣義上,海藻包括了海洋微藻和大型海藻。大型海藻能構(gòu)成水下森林,而小、微型海藻,有些只有幾微米,在顯微鏡下才能看到。

浮游生物固碳示意圖
海藻能夠通過光合作用固定二氧化碳,將無機(jī)碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳;海藻從海水中吸收硝酸鹽、磷酸鹽等,表層水堿度升高,水中二氧化碳分壓降低。這兩個(gè)過程促使海洋與空氣界面兩側(cè)的二氧化碳分壓差加大,促進(jìn)大氣中二氧化碳向海水中轉(zhuǎn)移,從而使海水吸收更多的二氧化碳。

大型海藻以惰性溶解有機(jī)碳形式貢獻(xiàn)長久碳匯(圖片來源:青島生物能源與過程研究所)
利用海洋生物吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定在海洋中的過程、活動(dòng)和機(jī)制,即為藍(lán)碳。與綠色碳匯等其他碳匯相比,藍(lán)碳具有固碳量大、效率高、儲(chǔ)存時(shí)間長等特點(diǎn)。森林、草原等陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯儲(chǔ)存周期最長只有幾十年,而藍(lán)色碳匯可長達(dá)數(shù)百年甚至上千年。
素材來源:友綠網(wǎng),ArchDaily、加拿大藝術(shù)委員會(huì)、青島生物能源與過程研究所、美國環(huán)保協(xié)會(huì)等
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