回收烟头制造轻质砖,皇家墨尔本理工大学研究报告

回收烟头制造轻质砖,皇家墨尔本理工大学研究报告

近日,皇家墨尔本理工大学(RMIT University)工程学院的学生发表了一项研究,尝试通过新形式的垃圾处理和回收利用。正如他们在研究中所指出的,烟头是世界上最普遍被人丢弃的废品,2016年全球共计消耗约5.7万亿支烟。然而,由于烟头的材料——尤其是醋酸纤维的滤嘴——生物降解性差,可对环境造成极大危害。皇家墨尔本理工大学的这项研究建立在先前研究的基础之上,2016年莫哈杰拉尼(Mohajerani)等人曾尝试将废弃的烟头添加到建筑用粘土砖中。在他们的研究中,皇家墨尔本理工大学的学生发现这种方法可以减少砖块生产过程中的能耗并降低砖块成品的导热性,但是在成功投入实施之前仍需解决其他问题,如细菌污染等。下面,我们就研究细节进行详细探讨,对其与建筑行业的相关性进行调研并设想可能的应用前景。

Bricks Berlin Schoeneberg / GRAFT. Image © Bttr GmbH
Bricks Berlin Schoeneberg / GRAFT. Image © Bttr GmbH

可以通过以下三种常规方法将烟头添加到砖中:

  • 直接使用整个烟头
  • 预先进行切碎处理
  • 加入预先混合了一定量烟头的预混合粘土

每种方法都有各自的优缺点。在原料中添加了烟头的烧制过程中,烟头的高热值减少了砖块成功烧结所需要的能量。因此,莫哈杰拉尼等人在研究中发现,如果全球每年生产的砖块中有2.5%的砖仅含1%的烟头成分,那么能源消耗将减少两百亿兆焦耳,相当于澳大利亚维多利亚州每年一百万户家庭的能量消耗。通过这种新形式的回收利用,砖制造业乃至广泛的建筑行业可以减少对环境的危害影响,获益匪浅。

Apple Farm Nooitgedacht House / HILBERINKBOSCH Architecten. Image © Inga Powilleit
Apple Farm Nooitgedacht House / HILBERINKBOSCH Architecten. Image © Inga Powilleit

这种生产方法的变化对砖本身各项性能的影响是不同的。研究者发现,最值得注意的是,烟头的含量越高,砖的抗压强度越低,这可能会对材料的结构性能产生负面的影响。另一个发现是,烟头的加入导致了密度相应降低,从而增加了砖对冷水的吸收能力,并降低了材料的导热性。导热性的降低尤其令人惊喜,这意味着如果将其用于结构中将进一步节省建筑的能源使用。

然而,烟头给人和环境带来的细菌污染是人们迫切关注的问题。因此,含有烟头的砖块可能被视为不安全或是对使用者的健康产生危害的材料;类似地,烟头所散发的挥发性有机化合物会带来难闻的气味。为了解决细菌污染的问题,研究作者表示应采取灭菌措施,包括使用萘、臭氧、过氧化氢、紫外线或干、湿热处理等方法。该研究本身详细描述了每种方法的效果和缺点,以及对于安全性的考虑等。例如,在考虑到控制砖的水分含量问题时,臭氧更适于在大型清洁灭菌厂中使用。对于气味的问题,作者将紫外线作为一种解决方案,但也表示在这方面仍需进行进一步的研究。

Kauchuk Residential Towers / Meganom. Image © Ilya Ivanov
Kauchuk Residential Towers / Meganom. Image © Ilya Ivanov

总而言之,这项研究详细描述了在砖中加入回收烟头的方法,以及所带来的变化与效果;研究中对预防措施、操作过程以及在结构和环境方面的影响也有详尽的表述。这种特殊材料制造方法仍需进行大量的研究,然后才能广泛应用,研究者表示成功投入实施还有一个必要的前提条件:对于可回收材料的收集,政府必须首先解决乱丢垃圾的问题,在合适的地点设置烟头收集容器,并教育人们以推广烟头的回收使用。尽管使用本研究所描述的方法生产砖块具有极大的潜力,但是首先需要进行的是从根本上改进城市对于垃圾处理和回收利用的方式方法。

*图片仅为砖材的效果示意,与是否采用此项实验技术无关。

译者:王贺楠

本文源自 ArchDaily 二月主题:绿色建筑。每个月,我们会以文章、访谈、新闻与项目的形式来深度探索一个主题。您可以在此阅读过往月度主题内容。ArchDaily一如既往地欢迎读者的贡献;如果你希望提交一篇文章或项目,请联系我们

关于这位作者
引用: Cao, Lilly. "回收烟头制造轻质砖,皇家墨尔本理工大学研究报告" [Is It Possible To Create Lightweight Bricks By Recycling Cigarette Butts?] 24 2月 2021. ArchDaily. (Trans. Milly Mo) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/957378/huang-jia-mo-er-ben-li-gong-da-xue-yan-jiu-yi-hui-shou-yan-tou-zhi-zao-qing-zhi-zhuan>

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