混凝土是世界上应用最广泛的建筑材料之一。混凝土是由像石灰石和沙子这样的粗粒和细粒材料（称为骨料）与水泥这样的粘结材料结合而成的。但是水泥生产过程存在一个严重的问题，就是污染非常严重，而且需求量巨大，以至于水泥每年的碳排放量占全球的 8%，消耗了全球约 10%的饮用水。混凝土和水泥行业也在积极寻找对环境更加友好的生产过程和替代产品。
为了生产混凝土，有数十亿吨的石灰石被加入到巨大的燃煤炉内煅烧，这一过程释放的二氧化碳含量十分惊人。同时，生产混凝土过程中的某些单一步骤产生的碳污染物就可能与我们最终获得的建筑材料重量相当。可以说，今天的混凝土工业是造成如今严峻气候问题的元凶之一。
Ginger Krieg Dosier是位于北卡罗来纳州的Biomason公司的负责人，如今，她期望能够改变这种现状。
在过去的十年间，Biomason公司开发了使用微生物制造混凝土砖的方法。现在，他们的产品在材料性能方面已经符合甚至超过了传统混凝土砖，更关键的是，砖块的生产过程无任何碳排放，且砖块的颜色也更加多样。
“我们的目标是到2030年减少25%的工业混凝土排放”，Krieg Dosier说道：“我认为用生物学解决这一问题是最优雅的方式”。
简单来说，所有混凝土都是由水、碎石以及水泥混合而成。每年生产水泥过程中排放的二氧化碳含量比航空旅行的总排放高出四倍。Krieg Dosier解释道，Biomason的生物水泥“治疗的是疾病而非仅仅是症状”。
在他们的生产过程中，没有石灰石的燃烧，反而是有数万亿个活体微生物与碎石和含碳和氮的粉末混合在一起。之后再加入一些水，将混合制成的泥浆放入到砖块模具中，在室温下等待三天，就得到了成品的混凝土砖。那么，这一过程中微生物发挥了什么作用呢。事实上，传统的水泥制造业中也有着微生物的身影，因为石灰石本身就是由古代微生物的残骸沉积而成的。
这些远古的海洋微生物与现在仍存在的许多微生物一样，具有将周围简单元素凝聚成坚固无机材料的能力。这个过程叫做生物矿化，而这也正是Biomason技术的核心。
据Biomason公司的科学家介绍，在海洋贝壳和珊瑚中的碳酸钙，是在自然环境中生长起来的，用同样的方式，把微生物放入骨料或者沙子中，细菌吸收钙和氮的溶液，并在每一粒骨料周围生长，这相当于用生物的方式制造了水泥，而且这些微生物并没有被进行基因改造，只是换了个环境，和它们在海洋环境中的作用方式是完全一样的。
Biomason的最早一批砖块是在2015年于旧金山一处庭院中制造出来的。到现在，Krieg Dosier和她的团队也常常回到这个地方来测试他们产品的性能。她表示：“我们尽可能收集了更多的数据，并使用不同类型的第三方实验室来测量它们的耐久性，但不论如何，都不如实地检测的效果好。”
Dosier解释道：“在传统混凝土砖上你常常会看到开裂的情况，然而，（在我们的产品中），我们并没有观察到开裂现象”。
对于Biomason来说，不只是它们的砖块产品经受住了压力。Biomason最近获得了6500万美元的C轮融资，公司的发展正表现出蓬勃向上的态势。尽管如此，Krieg Dosier却依旧表现的非常冷静。
目前，该公司已经与全球服装品牌公司H&M Group建立了重要的合作伙伴关系。H&M此前也向外界宣布了其为了减少对环境造成影响而将采取的计划。其中的一项就是承诺在所有新店中使用Biomason制成的可持续水泥地板。
Dosier对公司目前的扩张能力感到乐观。“在过去的18个月中，我们已经看到了可持续生物水泥的庞大市场。真正支持减碳的是（建筑）开发商们。我们已经在丹麦设立了我们的第一个欧洲设施，其现在正逐步满足我们在斯堪的纳威亚地区的全部需求”。
Biomason的下一个目标是制造预制砖块以外的产品，逐渐将生产过程转移到施工现场（在大型混合卡车上进行预制混凝土的现场制备）。据估计，预制混凝土占到所有应用场景的85%。“我们需要在这一领域做出突破”，Keieg Dosier说道。
Dosier因大众对Biomason解决方案的关注而感到振奋，但她也指出，在阻止气候危机方面，“人们需要进一步加强自身意识，重要的是，我们必须要改变我们现在使用的材料。我们再没有一个新的20年可供等待了，我们必须立刻采取行动”。
关于Biomason的Q&A
问：Biomason的主要产品是什么？
答：目前，Biomason主要提供被称为Biolith®的预制生物混凝土砖。这些砖块由85%的天然骨架材料（碎石或沙子）和15%生物水泥（由微生物生长产生的石灰石）形成，其抗压强度、吸收、冻融、附着力和尺寸精度方面均超过了传统混凝土砖
问：Biolith®混凝土砖能用于哪些应用场景？
答：Biolith®混凝土砖适用于室外、室内、垂直或水平（比如作为瓷砖地板）场景。目前该产品有抛光和磨砂两种饰面，并且提供两种颜色（本色和中灰色）。
问：Biolith®混凝土砖的制造过程需要多长时间？
答：Biolith®混凝土砖只需要不到72小时就可以完全固化，并且这一过程现在还在持续改进中，而传统的混凝土则可能需要长达28天才能实现固化。
问：Biolith®混凝土砖会持续长大吗？
答：Biolith®混凝土砖的大小在生产中不会发生改变。在生产过程中，持续增加的是砖块的密度。因为“生长”的过程其实就是微生物产生的碳酸钙在固体颗粒间形成桥梁的作用，生长的过程是从内部进行加强。整个砖块在生长过程中也不会产生翘曲。
问：砖块中的细菌还活着吗？
答：细菌的生存需要营养和水分。Biomason的产品中确实包含着痕量的细菌。然而，这些细菌一般处于休眠状态，只有环境发生剧变（超出建筑环境的范畴）才会重新变得活跃。
问：Biomason使用的是什么细菌？
答：Biomason使用的是天然状态下未经修饰的非致病性野生型菌株。天然环境下，这些细菌需要数百或数千年时间来产生交联材料，而Biomason的过程使它们在几天时间内就能完成相同的工作。
问：相较于传统的石砖，Biolith®还有什么其它优点？
答：Biolith®比普通石材更轻，这使其运输和使用变得更加容易，而且也减少了运输过程造成的碳排放。同时，Biolith®的使用方式与传统建材完全相同，不需要新的方法、工具或者进行培训。
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Biomason公司目前参加的项目或拟开发的产品：
美国国防部高级研究计划局（DARPA）向Biomason提供资金，以开发一种所谓的工程活海洋水泥，这种水泥使用可自持的天然海洋微生物组合，可以从海水中获得营养，从而产生一种自我维持、自我修复的水泥，有望应用于水下建筑的修建。目前，经过三年多的实验室开发和概念验证，Biomason已开发出这种技术（ELMc）的原型，并在海洋环境中进行了大规模实地评估。
Biomason还参加了一个名为MEDUSA的项目，希望能开发一种灵活的水泥材料，这种材料可以根据土壤基质类型、操作环境以及预期效果进行定制，可用于在偏远地区快速建造混凝土结构，例如直升机和垂直起降飞机的着陆垫。
