零碳科技：可固碳、再生的3D打印蓝藻建筑

作为第 19 届威尼斯国际建筑双年展的一部分，Living Room Collective 在加拿大馆展示了一个名为“Picoplanktonics （浮游生物）”的装置。该项目特别适用于对生物基材料、可持续建筑和再生设计实践感兴趣的建筑师、室内设计师和景观建筑师。

（注：2025年5月10日至11月23日，第19届威尼斯国际建筑双年展在威尼斯的贾尔迪尼（Giardini）和军械库（Arsenale）场馆举行。第19届威尼斯国际建筑双年展由联合国教科文组织欧洲科学与文化区域局、威尼斯市政府、沙特阿拉伯埃尔奥拉皇家委员会联合主办。本届双年展以 “智能、自然、人工、集体” （Intelligens. Natural. Artificial. Collective. ）为主题，聚焦气候变化与技术创新背景下的建筑实践，吸引全球66个国家逾750名建筑师参与。威尼斯国际建筑双年展始办于1895年，是全球历史最悠久、影响力最大的建筑盛会之一。）

The Living Room Collective 由建筑师、科学家、艺术家和教育工作者组成，他们在建筑、生物学和数字制造技术的交叉领域工作。由加拿大建筑师和生物设计师 Andrea Shin Ling 领导，核心团队成员包括 Nicholas Hoban、Vincent Hui 和 Clayton Lee。该集体寻求通过开发基于自然系统的设计方法和流程来摆脱采掘式生产模式。

打造建筑和材料生产新范式

机器人生物制造平台，苏黎世联邦理工学院，2024 年

展馆中的“浮游生物”结构是使用苏黎世联邦理工学院开发的新型生物制造平台制造的。该系统能够打印建筑规模的有生命材料，代表了可持续建筑技术的重大进步。其结果是已知最大的由有生命的材料组成的建筑装置。在加拿大馆内，展览空间经过调整以适应蓝藻的生物需求，仔细校准光线、湿度和温度，让这些生物在整个展览期间茁壮成长。

“浮游生物”体现了生态优先的设计理念，将古老的生物过程与现代制造方法相结合。它被认为是一项正在进行的再生建筑实验，强调人类、建筑环境和生物体之间的互惠关系。

“浮游生物”展示了一种与自然系统和谐相处的未来主义材料方法。这些结构并不是惰性的——它们会随着时间的推移而生长、茁壮成长，甚至衰落。需要现场的看护人在整个展览期间照顾它们的生活条件，强调长期管理和维护在这种生态设计方法中的作用。这一概念通过将生态关怀和管理直接嵌入到建筑环境中，改变了传统的建筑理念。它预示着一个未来，建筑可以为地球健康做出积极贡献，而不仅仅是最大限度地减少伤害。

该项目最终试图挑战建筑和材料生产的传统范式。它不仅关注人类的生存，还探索了包括更广泛的生态系统在内的复原力模式，重新构想建筑如何在地球内部运作并促进地球恢复。

受加拿大艺术委员会委托，“浮游生物”经历了四年的研究和开发。它得到了包括苏黎世联邦理工学院、多伦多大学和多伦多城市大学在内的领先机构的支持。通过强调生命系统与技术创新之间的协同作用，“浮游生物”为植根于可持续性、循环性和生态整合的未来建筑和材料实践提供了强大的蓝图。

蓝藻的固碳潜力

2023年12月13日，Environmental Defense Fund（美国环保协会），EDF完成《海藻制品分析》报告。报告通过对海藻制品的全生命周期分析，更好地评估了海藻制品真正的环境影响，为如何让海藻最大限度地发挥气候效益提供决策依据。

日常生活中，较为普及的海藻制品——海苔，让人们尝到了“海的味道”，同时对环境产生了积极影响，发挥着海藻的气候效益。

什么是海藻？

我们日常食用的海带、紫菜、裙带菜都属于海藻。海藻是海洋藻类的总称，类似植物，有叶绿素，不开花结果，没有根、茎、叶、种子，是光合自养型生物，缺少维管束和胚等构造。广义上，海藻包括了海洋微藻和大型海藻。大型海藻能构成水下森林，而小、微型海藻，有些只有几微米，在显微镜下才能看到。

海藻固碳

浮游生物固碳示意图

海藻能够通过光合作用固定二氧化碳，将无机碳转化为有机碳；海藻从海水中吸收硝酸盐、磷酸盐等，表层水碱度升高，水中二氧化碳分压降低。这两个过程促使海洋与空气界面两侧的二氧化碳分压差加大，促进大气中二氧化碳向海水中转移，从而使海水吸收更多的二氧化碳。

大型海藻以惰性溶解有机碳形式贡献长久碳汇（图片来源：青岛生物能源与过程研究所）

利用海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在海洋中的过程、活动和机制，即为蓝碳。与绿色碳汇等其他碳汇相比，蓝碳具有固碳量大、效率高、储存时间长等特点。森林、草原等陆地生态系统碳汇储存周期最长只有几十年，而蓝色碳汇可长达数百年甚至上千年。

素材来源：ArchDaily、加拿大艺术委员会、青岛生物能源与过程研究所、美国环保协会等