由北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校的Kyoung Hee Kim和EcoClosure設(shè)計的美觀且適應(yīng)性強的微藻外墻系統(tǒng)，在生產(chǎn)生物燃料源的同時改善了居住者的健康狀況。

　　“藻類項目很難讓人愛上，因為它并不總是漂亮的東西。這個系統(tǒng)采用美學(xué)和功能的方法來創(chuàng)造一個有趣和有吸引力的解決方案。”——陪審員瓊·格蘭特

　　在氣候問題行動時代，減少能源消耗并積極固碳的立面幾乎不會很快出現(xiàn)。集成設(shè)計研究實驗室的微藻窗系統(tǒng)北卡羅來納大學(xué)的夏洛特(Charlotte)在培養(yǎng)可再生能源并通過改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、減少眩光和太陽能熱增益來支持居住者健康的同時，同時圈定了這兩個選項。正在申請專利的單元化外墻系統(tǒng)通過將光生物反應(yīng)器與視覺玻璃面板相結(jié)合來實現(xiàn)雙重目的。適應(yīng)性強的X形微藻生長模塊互鎖形成格狀結(jié)構(gòu)，然后將其安置在帶有橫梁和豎框的金屬框架內(nèi)。這些模塊在工廠組裝以進行質(zhì)量控制，適用于整棟建筑的改造或小規(guī)模干預(yù)，例如將系統(tǒng)添加到百葉窗等現(xiàn)有窗戶上。

　　閉環(huán)系統(tǒng)不需要淡水或肥料。含有二氧化碳的環(huán)境空氣通過底部的開口進入，在陽光的照射下，通過格子上升。微藻在陽光充足的情況下生長得更快，在夏季提供最多的遮蔭。它們產(chǎn)生的氧氣被泵入暖通空調(diào)系統(tǒng)。新鮮的微藻被泵入系統(tǒng)的頂部，而含碳的藻類則通過底部的管道下沉和排出。收獲的藻類被轉(zhuǎn)移到脫水設(shè)施，然后轉(zhuǎn)化為生物燃料。

　　IDRL測試了六種微藻菌株和一系列有用的生物產(chǎn)品：普通小球藻、綠球菌和斜柵藻都可以用作生物燃料；雨生紅球藻可用于生物活性化合物；螺旋藻作為食物；和Pyrocystis fusiformis作為生物發(fā)光。這些菌株的選擇也是基于它們的耐寒性和美觀性，包括顏色和生物發(fā)光。

　　邁克·巴舍爾使用不同微藻菌株的模型；北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校和EcoClosure綜合設(shè)計研究實驗室的生物變色窗

　　北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校綜合設(shè)計研究實驗室，EcoClosure

　　Rotocaster結(jié)構(gòu)，用于微藻模塊化單元的經(jīng)濟高效的大規(guī)模生產(chǎn)

　　IDRL的創(chuàng)新與現(xiàn)有的微藻外墻產(chǎn)品不同，其美學(xué)和開放模式仍然允許清晰的視野和日光穿透內(nèi)部，減少建筑物的電力照明負(fù)荷?！坝捎谄渑c生俱來的......光合作用性能響應(yīng)太陽強度，我們的微藻窗有助于營造節(jié)能和健康的建筑環(huán)境，”IDRL主任Kyoung Hee Kim說，友邦保險。她估計，用微藻系統(tǒng)完全封閉建筑物可以將其能源消耗降低20%到30%。

　　建筑、工程、生物學(xué)和施工管理專業(yè)的學(xué)生為這個已有九年歷史的項目做出了貢獻，構(gòu)建了全尺寸模型并測試了結(jié)構(gòu)完整性和水密性。

　　IDRL現(xiàn)在正在開發(fā)一種人工智能驅(qū)動的系統(tǒng)來控制微藻的色調(diào)和顏色，這取決于用戶對視覺和熱響應(yīng)的需求，這將進一步將這項技術(shù)與其先例區(qū)分開來。

　　組裝生物變色窗

　　來源北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校綜合設(shè)計研究實驗室，EcoClosure

　　用于脫碳和建筑節(jié)能的微藻窗的概念設(shè)計，自動控制器根據(jù)二氧化碳水平和太陽強度提高性能。

　　來源于邁克·巴舍爾

　　生物變色窗系統(tǒng)顯示左側(cè)的藻類排放和二氧化碳攝入量，以及頂部的氧氣釋放和藻類輸入

　　來源于北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校綜合設(shè)計研究實驗室，EcoClosure使用計算流體動力學(xué)分析的二氧化碳曝氣性能

　　來源于北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校綜合設(shè)計研究實驗室，EcoClosure

　　根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行熱循環(huán)和太陽能熱增益/可見光透射率驗證

　　來源于北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校綜合設(shè)計研究實驗室，EcoClosure，生物再生生命支持系統(tǒng)研究時間表和模型中測試的六種微藻表

　　詳細(xì)視圖，正在申請專利的生物變色窗系統(tǒng)

　　項目認(rèn)證信息：

　　產(chǎn)品名稱：生物變色窗

　　地點：北卡羅來納大學(xué)夏洛特分校建筑學(xué)院

　　客戶/所有者：美國國家科學(xué)基金會

　　建筑師/設(shè)計師/發(fā)明人：Kyoung Hee Kim,AIA（EcoClosure創(chuàng)始人；UNC Charlotte建筑學(xué)副教授；綜合設(shè)計）研究實驗室主任）

　　研發(fā)團隊：Garrett Herbst，AIA（EcoClosure，Little Diversified Architectural Consulting）；邱順輝、洪建華(EcoClosure)；Chengde Wu、Arturo Lujan、Matt Parrow、Ok-Kyun Im、Milad Rogha、Alexander Cabral、Robby Sachs(UNC Charlotte)

　　成本：每平方英尺200美元