# 活体混凝土与天然树脂 活体混凝土以生物学或生物基粘结体系取代或部分替代传统水泥化学：科罗拉多大学博尔德分校的活体材料实验室培育出能自我矿化碳酸钙的蓝细菌砖块，而印度 GreenJams BuildTech 则销售经 CSIR-CBRI 验证、通过 EPD 认证的碳负活体混凝土 Agrocrete，原料为农业残余物并采用碱激发粘结剂。与此同时，天然树脂化学也为建筑领域提供生物基粘结剂与改性剂：法国 DRT 将松木硫酸盐法制浆副产物粗松节油转化为用于低 VOC 胶粘剂与密封胶的 Dertophene 萜烯酚醛树脂，而挪威 Kebony 则以源自农业副产物的糠醇对软木进行糠醇化处理，生产无需化学防腐剂的耐用地板与外墙材料。 Source: https://cn.bioecon.ru/technology/living-concrete-natural-resins/ Updated: 2026-08-18 ## 概述与价值链 标记：[EC：EPA 环保产品声明 / EU REACH 化学品注册及《建筑产品法规》/ 印度 CSIR-CBRI 建材评估与 IS 2185 标准 | OECD：生物基材料 | 监管机构：EPA（美国）、REACH（欧盟）] 活体混凝土与天然树脂涵盖两条相关但不同的路径，用以取代建筑材料中的石化或高碳成分：一是将生物直接培育为结构材料，二是以生物基树脂化学替代合成粘结剂与胶粘剂。在活体材料方面，科罗拉多大学博尔德分校的活体材料实验室将光合蓝细菌（Synechococcus PCC 7002）嵌入沙子与明胶构成的支架中；蓝细菌在生长过程中自我矿化碳酸钙，将支架粘结成砖块、砌块与桁架，全程无需窑炉——这一研究阶段平台也启发了本目录其他条目中的商业化生物水泥衍生企业。在替代混凝土方面，印度 GreenJams BuildTech 销售 Agrocrete——一种专利碳负活体混凝土，由农业残余物、工业副产物及公司自有的碱激发粘结剂制成——经印度 CSIR 中央建筑研究所（CSIR-CBRI）验证、按 IS 2185 标准评估，并持有第三方环境产品声明（EPD），其摇篮到大门碳足迹为 -0.14 kg CO2/kg。天然树脂化学则与两者并行：法国 DRT 将松木硫酸盐法制浆副产物粗松节油加工为 Dertophene 萜烯酚醛树脂，用作热熔胶与溶剂型胶粘剂及密封胶中的低 VOC 生物基增粘剂；挪威 Kebony 则对软木进行糠醇化处理——将源自玉米芯、甘蔗渣等农业副产物制得的糠醇浸渍并聚合于木材细胞壁内部——生产出耐潮湿、耐盐雾、抗腐蚀且无需化学防腐剂的地板与外墙材料。 活体混凝土与天然树脂的关键方向： 1. **蓝细菌矿化活体建筑材料：** CU Boulder 活体材料实验室将光合蓝细菌嵌入沙子-明胶支架中培育出砖块、砌块与桁架，蓝细菌在常温下自我矿化碳酸钙粘结剂；实验室更广泛的研究方向还包括受颗石藻（钙质微藻）矿化行为启发的净碳封存型波特兰石灰石水泥，以及自修复混凝土。 2. **碱激发农业残余物活体混凝土：** GreenJams BuildTech 的 Agrocrete（粘土砖替代品）、BINDR（高强度砌筑/抹灰粘结剂）与 Novastone（混凝土/加气混凝土替代品）由农业残余物与工业副产物制成，以碱激发粘结剂取代波特兰水泥——经 CSIR-CBRI 验证、按 IS 2185 评估，并持有显示摇篮到大门碳足迹为负值的第三方 EPD。 3. **萜烯酚醛天然树脂化学：** DRT 的 Dertophene T105 与 T135 树脂由粗松节油（松木硫酸盐法制浆副产物）制成，用作热熔胶（包装、装订、木工、贴标）、压敏胶及密封胶（丁基橡胶、聚氨酯）中的生物基低 VOC 增粘树脂，取代石化增粘树脂。 4. **糠醇化生物基改性木材：** Kebony 以源自农业副产物的糠醇浸渍软木并使其在细胞壁内聚合，永久性改变木材结构，使其耐久性与尺寸稳定性媲美热带硬木，且无需化学防腐剂——以地板、外墙、封檐板、包檐板、扶手、台阶及立柱等产品形式销售。 ### 行业价值链 ``` [蓝细菌培养物／农业残余物与工业副产物／松木粗松节油／糠醇原料] ──> [矿化／碱激发／树脂合成／木材浸渍] │ （结构成型／固化／认证） │ ▼ [建筑终端应用] <─── [耐久性与碳足迹认证] <─── [成型、复配或浸渍] ``` ### 价值链层级 | 层级 | 描述 | 关键输入/输出 | |:---|:---|:---| | **原料获取** | 蓝细菌培养物（CU Boulder）、农业残余物与工业副产物（GreenJams）、粗松节油（DRT）、源自农业副产物的糠醇（Kebony） | **输入：** 生物培养物、生物质残余物、制浆副产物、糠醇。**输出：** 可用于生长或反应的原料。 | | **生物生长／化学合成** | 蓝细菌在沙子-明胶支架中矿化碳酸钙；农业残余物通过碱激发反应粘结；由松节油合成萜烯酚醛树脂；糠醇在木材细胞壁内聚合 | **输入：** 原料、活化剂或催化剂。**输出：** 矿化支架、活化粘结剂、树脂或糠醇化木材。 | | **结构成型** | 浇筑砖块、砌块与桁架（活体材料）；砌块／板材成型（Agrocrete／Novastone）；树脂复配为胶粘剂／密封胶配方；木材固化与精加工 | **输入：** 矿化支架、活化粘结剂、树脂或糠醇化木材。**输出：** 成型结构单元、砌筑砌块、胶粘剂配方或成品木材。 | | **认证与测试** | CSIR-CBRI 验证与 IS 2185 评估及第三方 EPD（GreenJams）；尺寸稳定性与耐久等级测试（Kebony）；低 VOC 与兼容性测试（DRT） | **输入：** 成型结构单元或配方产品。**输出：** 经认证、符合规范的建筑产品。 | | **建筑应用** | 砖块、砌块与桁架；砌筑与抹灰／加气混凝土替代砌块；热熔胶、压敏胶及溶剂型胶粘剂与密封胶；地板、外墙、包覆、扶手及立柱 | **输入：** 经认证产品。**输出：** 已安装的建筑构件。 | | **碳与耐久性归宿** | 永久封存的矿化碳酸钙；Agrocrete 摇篮到大门 -0.14 kg CO2/kg 的碳足迹；DRT 的低 VOC 树脂特性；Kebony 延长使用寿命降低因更换材料产生的排放 | **输入：** 已安装的建筑构件。**输出：** 封存的碳、避免的排放或延长的材料寿命。 | 该行业的跨领域技术： - **蓝细菌矿化活体建筑材料（Cyanobacteria-Biomineralized Living Building Material）：** CU Boulder 活体材料实验室的沙子-明胶支架，嵌入光合蓝细菌（Synechococcus PCC 7002），可在常温下矿化碳酸钙，粘结出砖块、砌块与桁架。 - **碱激发农业残余物活体混凝土（Alkali-Activated Agricultural-Residue Bio-Concrete）：** GreenJams BuildTech 的 Agrocrete/BINDR/Novastone 平台——以专有碱激发粘结剂取代波特兰水泥，粘结农业残余物与工业副产物，经 CSIR-CBRI 验证并按 IS 2185 评估。 - **萜烯酚醛天然树脂（Terpene-Phenolic Natural Resin）：** DRT 的 Dertophene 系列产品，由粗松节油（硫酸盐法制浆副产物）制成，用作胶粘剂与密封胶中的生物基低 VOC 增粘树脂。 - **糠醇化生物基改性木材（Furfurylated Bio-Based Modified Wood）：** Kebony 的糠醇浸渍及细胞壁内聚合工艺，将软木转化为耐用、无防腐剂的建筑材料。 --- ## 美国 美国在该行业中贡献了活体建筑材料的研究前沿：科罗拉多大学博尔德分校的活体材料实验室培育结构性砖块所依靠的是蓝细菌而非烧制或固化，其研究方向进一步延伸至碳封存型水泥与自修复混凝土。 ### 蓝细菌培育砖块，以及受颗石藻启发的碳封存型水泥研究方向 - **CU Boulder 活体材料实验室：** 通过将光合蓝细菌（Synechococcus PCC 7002）嵌入沙子-明胶支架中，开发「活体建筑材料」（LBM）；蓝细菌在生长过程中矿化碳酸钙，将基质粘结为砖块、砌块与桁架，其结构强度直接来自生物过程本身，而非窑炉或高压釜。 - **超越砖块的研究方向：** 实验室更广泛的研究计划瞄准受颗石藻（钙质微藻）矿化行为启发的净碳封存型波特兰石灰石水泥，以及自修复混凝土配方——这将该实验室的工作定位为上游研究平台，而非单一成品。 - **EPA 环保产品声明：** 对于生物培育或碳封存型建筑材料，美国实际适用的监管背景并非专门的审批路径，而是关于建筑产品环保及碳封存声明的一般性框架——像该实验室这样处于研究阶段的平台尚未正式接受该框架的检验。 --- ## 中国 中国的混凝土与建材行业规模庞大，正在推进自身的脱碳进程，但本轮实时信源检索未能确认在活体混凝土或建筑用天然树脂领域，有中国企业实现与 GreenJams 的 Agrocrete、DRT 的 Dertophene 系列或 Kebony 的糠醇化木材同等规模的商业化事件，因此本轮未将中国生产商列入表格。 ### 有市场背景但无经确认的生物基活体混凝土或天然树脂生产商 - **中国生物基树脂市场背景：** 2026 年中国市场研究出版物描述了以淀粉、纤维素、植物油及乳酸为原料的更广泛生物基树脂产业（PLA、PHA、生物基聚酰胺及环氧树脂），包括以大豆油或亚麻籽油、木质素或衣康酸为原料、生物基含量达 40%-60% 并通过 UL ECVP 或摇篮到摇篮认证的生物基环氧树脂——这是相关的行业背景信息，但属于描述某一品类的市场预测出版物，而非针对活体混凝土或建筑用树脂的 2026 年具体企业事件。 - **方向性背景：** 同一报告还指出，研究人员正探索以纳米纤维素与木质素作为天然填料，以增强生物基树脂性能并降低对合成加工助剂的依赖；另有涵盖中国高校作者的纤维素纳米材料（包括细菌纤维素与纤维素纳米晶）研究，旨在提升波特兰水泥基复合材料性能——这表明中国在该领域存在活跃的研究兴趣，即便尚未确认具体商业化生产商；专门针对活体混凝土或建筑用树脂的中国生产商，是未来一轮信息补充的候选对象。 --- ## 欧盟 欧盟通过两家历史悠久、商业运营成熟的加工企业，为该行业提供了天然树脂方面的支撑：法国 DRT 将松木制浆副产物转化为生物基胶粘树脂，挪威 Kebony 则通过化学改性将软木转化为耐用、无防腐剂的建筑材料。 ### DRT 的 Dertophene 萜烯酚醛树脂与 Kebony 的糠醇化木材 - **DRT（法国达克斯）：** 将硫酸盐法制浆副产物粗松节油加工为 Dertophene 系列萜烯酚醛树脂；Dertophene T135 是一种无色至淡黄色、Δ3-蒈烯含量较高的树脂，用作生物基溶剂替代品，例如溶解沥青质及有机残留物；Dertophene T105 则是一种浅色低 VOC 树脂，与丙烯酸类、弹性体及蜡类兼容，专为提升 EVA 及苯乙烯嵌段共聚物热熔胶、压敏胶以及丁基橡胶与聚氨酯密封胶的粘接力与初粘性而设计。 - **Kebony（挪威希恩；成立于 2008 年）：** 以糠醇（本身源自玉米芯、甘蔗渣等农业副产物）浸渍软木并使其在木材细胞壁内聚合，永久性改变木材化学结构，使其耐久性与尺寸稳定性媲美热带硬木，且无需化学防腐剂；产品包括地板、外墙、封檐板、包檐板、扶手、台阶及立柱，并已在恶劣的沿海气候（盐雾、潮湿、季节性天气）条件下验证了性能表现。 - **EU REACH 与《建筑产品法规》：** REACH 规范糠醇及萜烯酚醛树脂类物质在欧盟市场的化学品注册，而欧盟《建筑产品法规》则为两家公司的成品建筑产品设定了性能声明框架。 --- ## 领先公司与研究机构 | 公司/机构 | 国家 | 关键产品/平台 | 技术特点 | 2026 年状态 | |:---|:---|:---|:---|:---| | **CU Boulder 活体材料实验室** | 🇺🇸 美国 | *蓝细菌矿化活体建筑材料* | 沙子-明胶支架 + Synechococcus PCC 7002；碳酸钙矿化；同时研究碳封存型水泥 | research | | **GreenJams BuildTech** | 🇮🇳 印度 | *Agrocrete / BINDR / Novastone* | 经 CSIR-CBRI 验证；按 IS 2185 评估；第三方 EPD；摇篮到大门 -0.14 kg CO2/kg | commercial | | **DRT** | 🇫🇷 法国 | *Dertophene T105 / T135 萜烯酚醛树脂* | 源自粗松节油；用于热熔胶/压敏胶/密封胶的低 VOC 生物基增粘剂 | commercial | | **Kebony** | 🇳🇴 挪威 | *糠醇化改性木材（地板、外墙、包覆材料）* | 成立于 2008 年；糠醇在细胞壁内聚合；耐久性达热带硬木水平，无防腐剂 | commercial | --- ## 技术栈与创新 活体混凝土与天然树脂技术栈涵盖两种结构上截然不同的路径——将生物直接培育为承重材料，以及将生物基树脂化学嵌入现有胶粘剂与木材处理工艺——两者共同的目标是从建筑领域中剔除高碳或石化成分。 1. **蓝细菌矿化活体建筑材料：** - CU Boulder 活体材料实验室的沙子-明胶-蓝细菌支架在生长过程中自我矿化碳酸钙粘结剂，彻底省去窑炉烧制环节，而非降低烧制温度或替换燃料——这是一条与水泥化学其他领域采用的质量平衡或 SCM 替代方法在结构上截然不同的脱碳路径。 - 实验室并行开展的、受颗石藻启发的净碳封存型波特兰石灰石水泥研究，表明其有意将同一矿化原理引入主流水泥化学体系，而非仅局限于独立砖块产品。 2. **碱激发农业残余物活体混凝土：** - GreenJams 的 Agrocrete/BINDR/Novastone 平台以基于农业残余物与工业副产物的碱激发反应取代波特兰水泥的粘结化学，而非在传统水泥混合料中添加生物基外加剂。 - 第三方验证——CSIR-CBRI 评估、符合 IS 2185 及显示摇篮到大门碳足迹为负值的环境产品声明——为该平台提供了早期替代粘结剂体系中并不常见的、可被规范引用的可信度。 3. **萜烯酚醛天然树脂化学：** - DRT 的 Dertophene 树脂在热熔胶、压敏胶及溶剂型胶粘剂配方中，以生物基低 VOC 萜烯酚醛化学替代石化增粘树脂——这是配方层面的直接替代，而非全新的胶粘剂品类。 - 以硫酸盐法制浆副产物粗松节油作为原料，使该树脂的生物基属性与现有制浆造纸产业共生体系相关联，而非依赖专门的生物质种植。 4. **糠醇化生物基改性木材：** - Kebony 的糠醇化工艺使糠醇在软木细胞壁内部聚合，而非对木材进行表面涂覆或处理，从而永久性改变木材化学结构，在无需常规防腐处理木材所依赖的化学防腐剂的情况下，达到热带硬木级别的耐久性。 - 以玉米芯、甘蔗渣等农业副产物为糠醇原料来源，使该工艺具备区别于石化木材防腐化学品的可再生原料特性。 --- ## 价值链与生产管线 ### 活体混凝土与天然树脂产业管线（从生物/农业原料到经认证的建筑产品） ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. 原料获取 │ ───> │ 2. 生物生长／化学合成 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. 认证与测试 │ <─── │ 3. 结构成型 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. 建筑应用 │ ───> │ 6. 碳与耐久性归宿 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### 阶段 1：原料获取 蓝细菌培养物为 CU Boulder 活体材料实验室的砖块供料；农业残余物与工业副产物为印度 GreenJams 的 Agrocrete 供料；粗松节油（硫酸盐法制浆副产物）为法国 DRT 的 Dertophene 树脂供料；源自农业副产物的糠醇为挪威 Kebony 的木材改性供料。 #### 阶段 2：生物生长／化学合成 蓝细菌在沙子-明胶支架中矿化碳酸钙；农业残余物通过 GreenJams 专有的碱激发反应粘结；粗松节油经化学转化为萜烯酚醛 Dertophene 树脂；糠醇在 Kebony 糠醇化工艺下于软木细胞壁内聚合。 #### 阶段 3：结构成型 矿化支架被浇筑成砖块、砌块与桁架；GreenJams 将 Agrocrete/Novastone 成型为砌筑砌块，将 BINDR 成型为抹灰料；DRT 将 Dertophene 树脂复配进热熔胶、压敏胶及溶剂型胶粘剂与密封胶配方；Kebony 对糠醇化木材进行固化与精加工，制成地板、外墙及包覆型材。 #### 阶段 4：认证与测试 GreenJams 的 Agrocrete 经 CSIR-CBRI 验证、按 IS 2185 评估，并持有第三方环境产品声明；Kebony 的糠醇化木材经过尺寸稳定性与耐久等级测试；DRT 的树脂经过 VOC 含量及与丙烯酸类、弹性体、蜡类兼容性测试；CU Boulder 平台仍处于研究验证阶段。 #### 阶段 5：建筑应用 活体材料砖块、砌块与桁架；Agrocrete 砌筑砌块与 Novastone 混凝土替代砌块；以 Dertophene 树脂配制的热熔胶、压敏胶及溶剂型胶粘剂与密封胶；Kebony 地板、外墙、封檐板、包檐板、扶手、台阶及立柱，安装于沿海及其他严苛气候环境。 #### 阶段 6：碳与耐久性归宿 矿化碳酸钙在结构材料内永久封存碳；Agrocrete 摇篮到大门 -0.14 kg CO2/kg 的碳足迹及每吨材料约封存 1 吨 CO2，构成净碳汇；DRT 的低 VOC 树脂特性降低配方阶段的排放；Kebony 无需化学防腐剂的延长使用寿命，降低了因更换传统处理木材或热带硬木而产生的排放。