法國建築師 Vincent Callebaut – Hydrogenase 飛行生態建築

繼之前的紐約生態城蜻蜓翼摩天樓「Dragonfly」以及可容納5萬人新諾亞方舟「Lilypads」後,法國建築師 Vincent Callebaut 提出另一概念設計:「Hydrogenase 飛行生態建築」。

「Hydrogenase 」中文可翻譯成「氫化酵素」,大腸桿菌在無氧的環境下可以利用氫氣來當作其能量的來源,而代謝氫氣的酵素即稱為「Hydrogenase」,Vincent Callebaut 借用「Hydrogenase」一詞為其具有生物行為的仿生建築定名。

Vincent Callebaut 指出,2010年每桶原油價格已經超過75美元,而未來十年內,人類開採原油將達到哈伯特頂點-Hubbert Peak(指石油達到其出產之頂峰以後,石油出產緩慢地下降,一直到抽取石油、運輸油桶、加工原油總計耗費的能量超越了抽取的石油能產生出的能量),除了 石油能源無法繼續任人類予取予求,溫室氣體二氧化碳的排放也是人類目前必須解決的主要課題,可以見到全世界權威大學正在如火如荼進行第三代生質燃料的研究,朝向消滅工業產生之二氧化碳目標邁進。

1990年代,生物家已經發現一種微型海藻可以從生產氧氣(光合作用)轉為生產氫氣,人類應當 借重微型海藻的特性,生產能源使用的氫氣而且在過程當中不排放二氧化碳,方能找尋解決前述問題之道,根據生物學家們的研究,此種方式生產能源的效率高於生 質柴油或生質乙醇,舉例來說,微藻類每330克的葉綠素日平均可生產1000公升的氫氣,遠優於每公頃油菜籽可生產1000公升油;換算出來的結果,每公 頃微型海藻以有機方式產出之生質燃料量是每公頃油菜滓、黃豆、或向日葵的120倍!


↗ Vincent Callebaut 設計的「Hydrogenase 生態飛行建築」量體漂浮於上海城市上空

如科幻電影情節般,「Hydrogenase 飛行生態建築」上半部螺旋花瓣飛行體是人類居住的微城市,下半部基座則為能夠產生氫氣的微型海藻農場,微型海藻農場就像是一座電廠,供應整個建築體所需要的能源,靠人類產生的廢棄物為養分,吸收分解二氧化碳成為氫氣。

飛機製造業者已經達成協議,在2020年前必須將飛機的氮氧化合物的排放降低百分之八十,產生之噪音降低十分貝,而中國的客運航空市場可能在2010年突破三十億人次客運量,中國的航空運輸量不斷成長的同時更面臨到飛行器污染的問題。

因此,Vincent Callebaut 將「Hydrogenase 飛行生態建築」的基地設定於中國上海,這一帶的水域空間做為其基座「漂泊」安置之處,基座釋放出上半部螺旋花瓣飛行體後,就像是飛船般,可航行於大氣層高 度約兩千米,飛行體總高度為400米,體積250,000立方米,載重量200噸。


↗ Hydrogenase 底座錨定於上海黃埔江想像圖

螺 旋花瓣飛行體飛航速度最高可達每小時175公里,作為交通運輸工具時,人們可能會覺得這樣的速度比起噴射客機慢了約百分之八十五,但對於那些不是以「速 度」為主要考量的生活旅行者們而言,「Hydrogenase 生態飛行建築」前進的速度似乎可以接受,相較於噴射客機的高分貝起降聲音,「Hydrogenase 生態飛行建築」所產生噪音可說是微乎其微。


↗ Hydrogenase 飛行生態建築體各層空間配置,上半部螺旋花瓣為飛行體,底部基座則為供應飛行所需能源的綠藻農田和太陽能板

在 Vincent Callebaut 的構想中,Hydrogenase 能夠為偏遠的地區提供救災服務,且可成為飛行醫院或醫療服務中心,Hydrogenase 的螺旋花瓣飛行體表面都覆蓋著太陽能板提供電力,每顆飛行體的外側還安裝有二十具風力渦輪機做為推進之用。


↗ Hydrogenase 上半部螺旋花瓣飛行體內,可達到100%自給自足

螺旋花瓣飛行體由四個巨大空間組成,以半剛性結構支撐,其外殼可充滿氫氣提供浮力,內部包括居單元、辦公室、科學實驗室、農田及娛樂空間,農田內採用生物分解技術,在回收人類廢棄物的同時也能提供食物。

Vincent Callebaut 所提出的「Hydrogenase 生態飛行建築」在2010年的現在看來彷彿還很超現實,但如果試著檢視當中所應用到的理論、科技都是可行的,目前只是缺乏一個超大的力量(政治+經濟+科 技)來整合「Hydrogenase 生態飛行建築」所使用到的技術。

或許,當有一天石油開發的成本高到讓人類無法接受時,我們將可看到一座座這樣的建築體從山邊、海上飄越而過。

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::Vincent Callebaut Architecte 建築師::

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↗ 「Hydrogenase 飛行生態建築」的基地設定於上海一帶的湖面或海面空間做為其基座安置之處


↗ Hydrogenase 上半部螺旋花瓣飛行體脫離基座開始升空


↗ Hydrogenase 飛行生態建築體所倚賴的綠藻農場(Algae Farm)養分供給示意圖


↗ Hydrogenase 飛行生態建築體各層空間配置,上半部螺旋花瓣為飛行體,底部基座則為供應飛行所需能源的綠藻農田和太陽能板


↗ Hydrogenase 上半部螺旋花瓣飛行體內,可達到100%自給自足


↗ Hydrogenase 底座錨定於上海黃埔江想像圖

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