细菌照明：让建筑“吃掉”二氧化碳(图)

       全球升温、冰川融化,人类对大自然的影响及其造成的危害已经越来越清晰,各国政府和科研机构在逐渐加大绿色科技方面的投入,工业界当然也不甘落后,纷纷加大投资,希望能在这个绿色潮流中分一杯羹。新生代的科学家们也正在从一个全新的、更加谦虚的角度来观察和学习自然,以对抗全球变暖。

       这张美国宇航局公布的图片显示的是,根据国防气象卫星系统数据绘制的地球城市照明 图。图片显示,地球上最亮的区域城市化最高,但人口不一定最多。


       英国伦敦学院的雷切尔阿姆斯特朗博士和同事一起,决心在不久的将来让路灯“下岗”,利用细菌来照亮城市。“减少碳排放？那是老掉牙的话题了！”阿姆斯特朗博士说,“我们的目标是：建筑物可以‘吃掉’二氧化碳！”



       灵感来自海洋深处

       在伦敦学院的一个僻静的研究所里,一个乍听起来不可思议的科研项目正在如火如荼地进行中。这个项目的负责人雷切尔阿姆斯特朗博士是一名建筑学研究人员,她非常自信这个项目成功之后将改变我们城市的面貌,甚至在一定程度上影响人们的城市美学理念和生活方式。这个科研项目旨在使我们的城市更加明亮更加鲜活,虽然听起来有点难以置信：用细菌来照亮城市,让路灯下岗！

       一个简单的实验就可以证明这并非异想天开：把一条死鱼放在水中任其腐烂,等到一定时间后即开始发光,而光源则是鱼体内的一种细菌。这种革兰氏阴性发光菌和某些鱼类存在一种共生关系,当这种细菌体内的一种叫做荧光素的化合物接触到空气或水后,就会和其中的氧气产生反应而发光。鱼类可以借助发光来寻找和吸引食物,同时也为该细菌提供了营养。例如灯眼鱼的这种细菌是存储在其眼睛下方的一个小肉袋中,可以将袋口打开发光吸引猎物,也可以将袋口关闭而逃避天敌的注意。

       如何将这种发光现象加以利用呢？和巴特莱特建筑学院的同事一起,阿姆斯特朗博士期望通过这种看似“低端”的方法来减少用电,缓解全球暖化。

可以弯曲的显示屏

       
       细菌发光为城市照明

       美国能源 部长斯蒂夫楚是“房顶刷白”项目的积极拥护者,据估计如果将全球所有建筑的房顶刷成白色来反射阳光,相当于减少全球所有汽车 １１年的碳排放造成的升温效应。但是阿姆斯特朗博士和她的科研小组却另有打算：城市照明占据全国总耗电量的８％,如果将这种可以发出蓝绿色光的细菌用作低成本的城市照明,可以节约大量的照明用电,大大减少发电产生的二氧化碳排放。

       在目前的技术条件下,发光菌产生的光还不足以照亮城市街道,但科研小组相信,通过技术改进和更新设计后是完全可以做到的。最起码建筑物的外墙体和广告 灯箱 可以用这类发光菌来照明。阿姆斯特朗博士说：“对付全球变暖,我们不一定非要发明什么新东西,仔细想想我们已有的东西,往往就能解决部分问题。”

       不仅减排,还要吸碳

       很多种类的细菌都具备这种发光功能,阿姆斯特朗博士的团队已经开始对各种发光菌进行试验和筛选。而她本人却又开始下一个目标：不仅要减少碳排放,而且要争取负排放！目前她正在考虑使用一种蓝绿藻类来消耗二氧化碳,同发光菌面临的问题一样,虽然有多种藻类可供选择,但是最困难的部分则是如何才能在墙体上培养这些细菌或藻类。阿姆斯特朗博士说：这个过程就像园艺,不过细菌园艺技术以前可没有过,我们来开创先河吧。

       西蒙帕克是一名就职于伦敦市西南萨里大学的微生物学家,完全是出于个人爱好而研究并发展了一些细菌园艺技术。不过在和阿姆斯特朗博士合作 之前他只是利用发光细菌来创作一些生态艺术作品,或者一些令人炫目的抽象艺术作品。帕克在皮氏培养皿中用琼脂凝胶来培养发光细菌,并加入一定比例的盐水来模拟海洋环境。当然,帕克的这种荧光艺术展品通常只能维持几天的时间,当细菌耗尽营养后,这些作品也就暗淡无光了。然而帕克声称只要不断添加细菌所需要的营养,发光就可以一直维持下去。要把这种技术真正应用则意味着需要在建筑材料中添加细菌所需要的营养,针对这一点,阿姆斯特朗博士认为可以应用微孔建筑材料,例如白垩或砂岩,然后在其微孔中注入营养成分,即可培养发光菌和吸碳的藻类。



       可以“吸碳”的墙体