生物胶结与 MICP 材料

生物胶结与微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）以室温下的生物或矿物胶结取代硅酸盐水泥的高耗能煅烧。传统水泥约占全球 CO2 排放的 8%，而生物胶结直击这一足迹：微生物沉淀碳酸钙，在室温下于数日内将松散骨料胶结为固态石材，无需窑炉。Biomason 以工业化方式生产由细菌生长的生物水泥瓷砖——其 2026 年与 Front 推出的 Mimmik 瓷砖较传统水泥减排至少 60%；Prometheus Materials 供应 ProZERO，一种入选纽约气候交易所园区的藻基碳负性水泥；Basilisk 销售细菌自修复微裂缝的自修复混凝土；而 Carbon8 将捕集的 CO2 转化为 CircaBuild 骨料，用于无水泥的碳负性混凝土砌块。这些路径共同把全球最大的排放源之一转化为储碳产品类别。

生物胶结与 MICP 的关键方向：

1. 微生物沉淀碳酸钙生物水泥（MICP Biocement）： 尿解菌与嗜碱菌（芽孢杆菌）在室温下沉淀碳酸钙，将砂与骨料胶结为固态石材，免窑炉——Biomason。
2. 藻基碳负性水泥（Carbon-Negative Cement）： 微藻碳酸钙与藻类生物质作为水泥替代品，全生命周期净吸收碳——Prometheus Materials（ProZERO）。
3. CO2 矿化骨料（CO2 Aggregate）： 加速碳化将捕集的 CO2 气流转为稳定碳酸盐骨料，用于混凝土砌块，同时替代硅酸盐水泥与天然骨料——Carbon8（CircaBuild）。
4. 基于 MICP 的自修复混凝土（Self-Healing Concrete）： 内置于配比中的细菌沉淀方解石，自主封填微裂缝，延长使用寿命并降低全生命周期水泥需求——Basilisk。

行业价值链#

[砂 / 骨料 / CO2 / 生物质] ──> [生物胶结 / 碳化反应器]
                                      │
                             （室温胶结）
                                      │
                                      ▼
[碳负性混凝土] <─── [瓷砖 / 砌块 / 砂浆 / 骨料] <─────┘

价值链层级#

该行业的跨领域技术：

• 室温 MICP 胶结（MICP Biocement）： Biomason 的工艺在模具中室温生长生物水泥，向细菌投喂钙与水，约三天即可将松散砂胶结为石材，无需窑炉。
• 自修复方解石沉淀（Self-Healing Concrete）： Basilisk 内置嗜碱芽孢杆菌菌株，在裂缝与水分出现时沉淀方解石，无需外部干预即可修复损伤。
• 加速 CO2 碳化（CO2 Aggregate）： Carbon8 的 CircaBuild 路径将捕集的 CO2 气流矿化为碳酸盐骨料，使无水泥的碳负性混凝土砌块成为可能。

该技术栈将室温下的生物或矿物碳酸盐胶结与针对硅酸盐水泥基准的稳健碳核算耦合，生产出收入为正的碳移除材料。

1. 微生物沉淀碳酸钙（MICP Biocement）：
   • Biomason 在模具中室温生长生物水泥：细菌被投喂钙与水，约三天内将松散砂胶结为固态石材，无需窑炉，避免使传统水泥如此高碳的约 2500 度煅烧。
   • 2026 年与 Front 推出、被认为是首批工业化生产的细菌生长瓷砖 Mimmik，较传统水泥减排至少 60%，触及约占全球 CO2 排放 8% 的材料。
2. 藻基碳负性水泥（Carbon-Negative Cement）：
   • Prometheus Materials 的 ProZERO 以微藻碳酸钙与藻类生物质作为净吸碳的水泥替代品，通过与 Green Stream Algae 的十年合作实现规模化。
   • ProZERO 通过与 SOM、Skanska USA 及 D’Annunzio Group 的合作入选纽约气候交易所园区，从 100 多项气候解决方案中选出。
3. CO2 矿化骨料（CO2 Aggregate）：
   • Carbon8 的 CircaBuild 骨料将捕集的 CO2 气流矿化为稳定碳酸盐，CCP Ltd（SigmaRoc UK）在 Greenbloc 试验中将其用于生产无水泥的碳负性混凝土砌块。
   • Basilisk 配套的自修复路径在配比中内置嗜碱 Bacillus albus，使方解石沉淀以自主封填微裂缝，延长结构耐久性并降低全生命周期水泥需求。