生物混凝土封存二氧化碳及其机理研究进展

在地质系统或生物系统中发生的二氧化碳(CO₂)转化为碳酸钙的过程可以达到封存CO₂的目的。与地质封存相比，生物封存速度较快且价格低廉。目前，已有研究利用微生物，如藻类等，将大气中的CO₂生物封存到土壤中，但藻类是光能自养型微生物，无法在生物混凝土中生存。相比之下，细菌是生物混凝土技术中更好的选择，在生物加气混凝土砖(B-ACB)中，应用细菌封存CO₂的潜力巨大。细菌可以通过加速碳酸化过程来捕获CO₂，这是由于碳酸化过程通过碳酸酐酶(CA酶)和脲酶可以将CO₂转化为碳酸钙(CaCO₃)。从文献中可以看出，采用生物混凝土可通过加速碳化过程吸收CO₂的同时加固自身。细菌加固混凝土的原理是微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)，其机制有多种，其中一些已被认可，并运用于混凝土裂缝愈合中。但迄今为止其应用仍具有局限性，尤其是对处于不同环境条件混凝土结构的细菌种类选择。文章根据不同菌种的生存特性总结成表以供相关研究选择参考。