微藻或将引领西澳下一代可持续建筑

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微藻基建筑正逐渐成为全球可持续设计领域的热点概念,而这一想法有望在不久的将来在西澳率先实现。

穆尔多克大学新成立的藻类创新中心博士生阿明·米拉巴西(Amin Mirabbasi),在过去三年中一直致力于设计充满微藻的光生物反应器。这些反应器可以嵌入到多种类型的建筑中,包括住宅、公寓、矿区宿舍以及各类城市公共设施。

米拉巴西指出,西澳的气候条件非常适合微藻生长,为当地发展这一技术提供了尚未被充分利用的机会。

他说:“与欧洲以及澳大利亚南部较寒冷的地区相比,珀斯几乎没有结冰风险,而且太阳能资源极为丰富,这为微藻培养创造了理想环境;不过,如何控制过热则是设计中的关键问题。”

微藻带来的环境效益十分显著,其中最重要的一点是通过碳捕获减少温室气体排放。

已有研究表明,微藻固定二氧化碳的效率比陆地植物高出约 10 至 50 倍,同时具备生长迅速和生物质产量高等特点。

在此基础上,米拉巴西认为,微藻对热量的吸收能力,可能成为可持续建筑设计中的“游戏规则改变者”。

“由于微藻培养液(以水为介质)能够吸收热量并过滤太阳辐射,我们的测试显示,这些光生物反应器可以显著降低室内过热现象,”他说,“在西澳这样的气候条件下,这意味着在高温时段对空调的依赖会减少,从而带来切实的能源和成本节约。”

微藻矿区宿舍

米拉巴西研究的一个重点,是为偏远、环境恶劣的地区设计预制矿区住宿单元。

安装在这些宿舍外部的微藻光生物反应器,作为一种被动式太阳能控制系统,一方面为建筑遮阳并吸收热量,另一方面还能产生氧气、净化周围空气。

他还认为,这类建筑的未来感与科幻感外观,将为工人提供一种从高强度体力劳动中“抽离”的空间体验,帮助他们重新与自然建立联系。

“除了能源效率,这种设计更关注人的感受。一个更凉爽、受自然启发的空间,可以帮助工人从艰苦的工作环境中心理‘下班’,第二天以更好的状态和精力重新投入工作,”他说。

城市中的生物设计

除了矿区住宿,米拉巴西的研究还延伸到城市生物设计领域,包括公交站、候车亭、车库以及艺术化街景等。

他设计的许多方案采用管状光生物反应器,可沿人行步道、建筑外立面和购物区布置,既能形成具有视觉冲击力的公共空间,又可兼具环境功能。这些反应器还可以配备 LED 照明,在夜间点亮绿色“活体装置”。

“这些生物设计的迷人之处在于,它们把科学与自然结合起来,以一种人们可以直接看到、触摸和感知的方式呈现。观察微藻生长、冒泡并对光线作出反应,会带来一种亲自然体验,吸引人们停留、与自然连接,并在日常空间中潜移默化地强化可持续意识,”米拉巴西说。

他提出的“城市藻树”概念,展示了微藻技术如何在城市环境中直接模拟自然系统。

这种树状原型装置通过吸收热量为行人提供遮阴,同时收集雨水,并利用自身集成的太阳能系统实现能源自给。

一棵藻树可容纳约 1500 升培养液,设计年产氧量约 700 公斤,每年可去除约 1000 公斤二氧化碳。

随着博士学业接近尾声,米拉巴西表示,他目前的重点是将这些构想带入真实环境中进行测试。

“对我来说,这项研究不能只停留在图纸和概念上,而是要把想法转化为可以真正建造、测试并在现实场景中应用的成果,让它们在实际世界中产生真正的影响,”他说。


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