珊瑚虫要来救我们了!珊瑚为我们的碳灾难提供了具体的解决方案

构成珊瑚的动物是珊瑚虫，是刺胞动物门中的无脊椎动物，包括水母、水螅和海葵等各种各样的生物。在这个主要由海洋组成、完全食肉的俱乐部里，你要么漂浮在水面上，要么将自己固定在水面上，许多人在一生中都是这样做的。

当珊瑚锚定自己的时候，它们会像珊瑚虫那样大量聚集在一起，通过碳酸钙或石灰作为水泥。沿着澳大利亚东北海岸的大堡礁是一个巨大的殖民地集合，建立在它们祖先一万年前的外骨骼遗迹上。

他们建造房屋的方法与人类制造水泥和混凝土的方式截然不同，但一家公司开发了一种创新的方法，利用海水(珊瑚也利用海水来制造钙)来制造水泥和隔离二氧化碳。但首先，我们要看看珊瑚是如何筑巢的。

总的来说，珊瑚礁群落，尤其是珊瑚虫，在这些拥挤多样的环境中表现出一种非常普遍的特征:相互依赖。当房地产价格昂贵时，你会找到谋生的方法(问问我的任何一位加州同胞)。然而，激烈的竞争产生了一些非常有创意的方法，而且通常包括被称为共生关系的互惠关系。

食肉珊瑚无法独自生存，所以它们与藻类寄居者共同进化，藻类寄居者通过光合作用提供它们所需的大部分能量。这些藻类存在的原因和其他所有藻类一样:清澈、平静和相对温暖的海水。由于他们的糖什一税，他们得到了珊瑚石灰岩堡垒的庇护和保护。它们每天还能从珊瑚的排泄物中获得营养的硝酸盐和磷酸盐。虽然这种互惠互利对双方都是有益的，但它并非完全是被迫的。珊瑚分泌出一种消化液，使藻类细胞壁泄漏出宝贵的食物。据估计，海藻中80%的糖分都流向了珊瑚。整个生态系统都建立在这种关系的基础上，这种关系将太阳能转化为一个巨大的水下世界。

珊瑚对构成它们栖息地的神奇配方的微小变化极其敏感。即使是温度、盐度、光照和氮的微小变化都能杀死它们。据估计，世界上一半的珊瑚礁将在50年内灭绝。我们如何减少和扭转造成气候变化的空气污染，将对这些浅海生态系统的生存至关重要。具有讽刺意味的是，珊瑚本身可能为我们提供了部分答案。

与人类不同的是，珊瑚虫不会通过开采化石岩石来建造胶结的家园。他们不会把它磨碎，而是在1450摄氏度以上烹饪，然后把烤好的材料捣成粉状。不，它们只是吸收普通的海水，然后在常温常压下沉淀出钙和镁。钙变成了一种晶体形式的碳酸盐，称为霰石。它们每次分泌一点这种酸橙，当它们同时处理其他事情时，比如收集食物和做爱。不用担心。

我想我们可以从我们的咸味朋友那里得到一些建议，特别是根据美国环境保护署的说法，水泥生产是美国第三大温室气体排放源。这个价值119亿美元的行业在2007年生产了大约1.103亿吨水泥，来自36个州的116家工厂。全球每年的水泥产量让这个数字相形见绌:据波特兰水泥协会(Portland cement Association)估计，全球水泥产量约为12.5亿吨，其中很大一部分来自中国和印度的发展。当你考虑到每生产一吨水泥就会向大气中排放一吨二氧化碳(CO2)时，这确实令人警醒。令人高兴的是，有一些公司正在研究方法，使水泥生产更像珊瑚的方法。

的clara公司n公司在加利福尼亚中部海岸经营着一家小型设施，该设施正在测试其中一些仿生过程。位于莫斯登陆电厂在美国，该工厂一直在通过海水处理二氧化碳气体，先制造碳酸，然后再制造碳酸盐，从而生产小批量水泥。他们的工艺是专有的，正在开发专利，但如果成功，可能会彻底改变我们制造水泥的方式，也许更重要的是，我们如何捕获和封存碳。

这是一个优雅的方案:以废物二氧化碳为例，它具有如此大的破坏性，但却无处不在，以至于像加州这样的政府被迫规范其减排。将这些废物作为原料，通过地球上最丰富的物质——海水进行处理，生产出一种不仅可以用于建筑，而且可以永久埋葬有害碳的材料。为你的部分处理提供动力，使用发电厂本身的免费废热。当你用完后，将未加热、未中毒的海水安全送回，或者将其作为经过预处理(而且省钱)的海水进行脱盐。

举个例子，莫斯兰丁电厂是一个燃气发电设施，发电量约为1000兆瓦。当它这样做的时候，它也向空气中排放了大约每百万分之三的二氧化碳。Calera声称，它可以捕获大部分碳，并从每生产一吨水泥中吸收半吨碳。公司官员目前将他们的产品描述为一种补充胶凝材料外加剂，而不是硅酸盐水泥的替代品。它被推广为粉煤灰的替代品，粉煤灰越来越难以获得，当50%的回收材料被指定时，它是一种性能更好的绿色混凝土混合料。

最终的可能性听起来很像我们刚刚讨论过的珊瑚群落中相互依赖的物质循环，以及工业生态实践Kalundborg,丹麦．例如，在那里，该市的发电厂将一些副产品分流到等待的、有意放置的行业，包括“废热”、粉煤灰、加热的海水和石膏(顺便说一下，这是波特兰水泥的另一种成分)。类似的发电厂、碳捕集水泥厂和脱盐厂的共生安排似乎值得研究。

这个过程有更大的希望联合国政府间气候变化专门委员会研究了减少气候变化造成的空气污染的一个关键选择:碳捕获和封存。大多数发电厂都可以作为库存来源;事实上，越脏越好。在美国，我们有大量这种废物转化的资源。2006年，2775座发电厂产生了大约25亿吨二氧化碳。其中600家是燃煤电厂，排放的污染是莫斯兰丁电厂的5倍(或者我们应该说是灰色黄金?)卡莱拉过程将通过将碳循环成一种非常有用和有价值的产品，进一步进行封存。

由于Calera至少可以提供三个好处，即减少污染、海水处理和水泥生产，该公司似乎有机会涉足几个独立的市场。这可能会提供一个机会，让你在商业桌上也能像在制造工厂里一样创新。事实上,一个最近的文章《哈佛商业评论》(Harvard Business Review)的一篇文章指出，该公司正在考虑免费赠送水泥，同时从碳捕捉中获取收入。不管它们最终的商业模式是什么，我相信珊瑚虫们都会为它们的成功感到高兴。

Tom Mckeage在加州艺术学院和加利福尼亚大学伯克利教授生物启发设计。他是BiodraeamMachine的创始人和总裁，这是一个非营利教育研究所，将生物启发设计和科学教育带到K12学校。

_{珊瑚照片-水平由http://www.flickr.com/photos/hamed//CC 2.0；细长立式的http://www.flickr.com/photos/robertpaulyoung//CC 2.0}