利用生物灵感吸收碳

2015年11月13日

碳是生活“经济”中不可分割的一部分。与大气和海洋中人为积累的碳不同，生物利用碳来完成功能，并在生物和区域生态系统之间循环交换。二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)的丰度应该被视为一种普遍存在的资源和商业机会。

实现目标,如纽约的温室气体(GHG)的排放量减少80%,到2050年,相对于2010年的水平,将需要不仅容易实现措施,改造现有建筑物等减少能源使用相关的排放,而且还重用碳等新策略,以确保一个繁荣的低碳经济。如果得到适当的资助，这些额外的减排措施将来自生物灵感技术。

选择的策略

捕获

以CO形式存在的碳2被我们生态系统中的一大部分生物所捕获。植物、藻类和蓝藻细菌都是初级生产者，它们为生态系统提供了底层材料，或碳原料。同样，目前正在开发的技术将使工业界能够直接从废气流捕获碳排放。我们的经济产生的温室气体排放可以被捕获并整合到我们现有的物质流中，推动我们走向循环碳经济。

使用废碳的系统和材料，将在全球碳循环中创造一个急需的“碳汇”，并为实现这一壮举的公司带来巨大的经济机会。

存储

碳的封存发生在生命的物质中;所有的生物都是由碳基物质组成的。碳在生态系统中的临时储存从几天到千禧年不等，但碳总是经历一个循环过程。相比之下，我们的大多数合成材料和燃料是线性地从化石碳到垃圾填埋场、海洋和大气的。公司和研究人员正在模仿天然碳存储，将废弃碳集成到有价值的燃料、聚合物和建筑材料中，这些材料构成了数十亿美元的市场。人工光合作用就是这样一种创新，它正在开始开发甚至扩大这些市场。

利用

碳在生物体内从一个分子循环到另一个分子，被整合到材料中以满足各种需求;碳的使用与碳的储存密切相关。通常，储存的碳(无论是来自化石来源还是生物来源)充当了建筑材料和能量的临时容器，使生物体能够吸收、储存和以后使用碳分子作为原料和化学能。像Novomer这样的创新型公司已经开始使用浪费有限公司2-衍生的分子材料。

现有产品

蓝色星球的产品

生产一吨水泥通常会排放一吨CO2．全球水泥年产量约为40亿吨，建筑业是主要的碳排放行业。

加州蓝色星球开发了一种捕获二氧化碳的技术2从烟道流中产生碳酸盐矿物，以取代硅酸盐水泥或混凝土的骨料成分，或用于其他绿色建筑材料。他们的低温和低压过程的灵感来自珊瑚的生物矿化，使用溶解的CO2生长坚实的珊瑚礁。蓝色星球的过程克服了类似技术的高资本和运营成本。当与水泥或燃煤电厂的烟道气流配对时，这项技术可以生产出负碳的混凝土。在全球范围内，蓝色星球可以吸收超过100亿吨的二氧化碳2在接下来的40年里。

这类技术需要减少全球5%到7%的二氧化碳2水泥生产和其他方面的排放。美国正在进行试点规模的运营;Terrapin正在与蓝色星球合作，在纽约寻找可能的地点。

聚合多元醇

传统的塑料，如聚乙烯和聚丙烯，是由从石油中提取的碳原子链组成的。Novomer公司总部位于马萨诸塞州和纽约的化学公司，从光合作用生物的碳循环中获得灵感，开发了捕捉和利用废物一氧化碳(CO)和CO的技术2在有价值的聚合物和化学中间体的创造中。他们的专利催化剂可以在低温(~35°C/95°F)和低压下加入CO2变成塑料的分子骨架，产生一氧化碳2/ co衍生碳含量为50%。

Novomer公司的收敛材料具有高的性能指标和成本竞争力。在年产量达到数千吨之后，他们的产品被一些粘合剂和聚氨酯制造商用于商业应用，其中包括总部位于德国的Jowat AG。