面对紧迫的碳中和目标，“微生物电合成”技术应运而生，它利用微生物催化剂，将CO₂和水直接转化为有价值的化学品和燃料，并有望实现“碳负性”生产。在这一颠覆性技术中，“石灰石”及其衍生物，作为廉价的碳源和pH缓冲剂，正展现出其作为核心平台材料的潜力。
MES的核心是利用电能（ ideally 来自可再生能源）驱动微生物固定CO₂。其瓶颈之一在于CO₂在水相中的传质速率低且溶解度有限。而“石灰石”的引入可以巧妙地解决这一问题。将MES系统与石灰石煅烧过程耦合，煅烧产生的纯净、高浓度CO₂可以直接供给生物反应器。更重要的是，煅烧的另一产物——生石灰（CaO），可以用于捕集其他工业源（如电厂烟气）的CO₂，生成石灰石，形成一个“碳捕获-释放-生物固定”的闭合循环。
在生物反应器内，石灰石还扮演着多重角色。首先，它作为pH缓冲剂，溶解产生的碳酸氢根碱度能够稳定中和微生物代谢产生的酸，为对pH敏感的产乙酸菌等MES功能微生物维持最佳生长环境。其次，最新的研究表明，在某些MES配置中，石灰石或其衍生材料可能不仅仅是惰性基质，它本身或其释放的Ca²⁺离子，能够作为微生物代谢的“电子受体”或电子传递的媒介，参与并可能优化细胞外电子传递过程，从而提升电流效率和产物合成速率。
通过这种整合，整个系统实现了“碳负性”：它不仅将大气或工业排放的CO₂转化为有用的产品，还通过石灰石的循环，将额外的CO₂以碳酸钙的形式固定下来。这为“生物制造”行业描绘了一个全新的未来图景：未来的化工厂，可能以石灰石、水和太阳能为原料，生产出我们所需的化学品，同时净减少大气中的CO₂。尽管前路漫长，但石灰石在这一前沿技术中的平台作用，已为我们指明了通向深度脱碳和绿色生物经济的一条充满想象力的道路。
