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为了减少人类对环境的污染 科学家们努力研发天然替代品



纸质吸管

(大中报/096.ca讯):BBC一篇有关环保的文章指出,在对塑料制品的强烈抵制中,吸管和塑料袋可能首当其冲,但一次性塑料的真正问题在于我们的过度依赖。从运输业到制造业再到食品服务业,塑料无处不在,要对抗这种“白色污染”,需要对材料本身进行彻底改变。

好在科学家、工程师和设计师们正将注意力转移到生态友好型的替代品上——能创造可循环、低废物生态系统的材料,例如液态木材、藻类绝缘材料,以及由玉米或土豆等植物淀粉发酵后制成的聚合物替代品。

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这些替代品不仅仅能阻止塑料的增长趋势,还能安全安置不断增长的人口、抵消碳排放,并将营养物质输送回土地。

岩棉
要将世界上最丰富的资源之一转化为可利用且可持续的资源,需要点特殊魔法。岩棉来自岩浆冷却后形成的天然岩浆岩,另一种原料是炼钢的副产品熔渣。岩棉是将这两种物质熔合在一起纺成纤维,有点像棉花糖。

与玻璃纤维绝缘体和泡沫塑料不同,岩棉可以被赋予独特的性能,包括耐火性、声学和热学性能、防水性以及在极端天气条件下的耐久性。玻璃纤维绝缘体由回收玻璃制成,而泡沫塑料是一种阻止热传递的导电材料,通常用于阁楼、屋顶和狭小的空间内。

过去几年,具有生态意识的建筑师和设计师在寻找兼具成本效益和美感且更加可持续的建筑材料,岩棉因此得到推崇。洛科威集团(Rockwool Group)是一家领先的岩棉隔热产品制造商,在欧洲、北美和亚洲都有工厂。该公司已经帮助全球多个商业和工业建筑安装岩棉,包括伦敦O2体育馆和香港机场。

随着野火和洪水的频率及严重程度不断增加,岩棉也可能在自然灾害中为房屋主人提供额外的安全保护。

菌丝体
蘑菇不仅仅给意大利饺子和肉酱(或是偶尔为之的迷幻冒险)增添风味,不久以后,树上生长的真菌和森林地面上的伞菌可能会取代聚苯乙烯、保护包装、绝缘材料、隔音材料、家具、水性材料,甚至皮革制品。



MycoWorks是一个由有创意的工程师、设计师和科学家组成的团队,他们正致力于提取蘑菇的植物组织,并将其固化成新的结构,像处理橡胶或软木等有机材料一样来处理真菌。另一家位于纽约的公司唤情设计(Evocative Design)使用菌丝体作为黏合剂,用于粘合木板和阻燃包装。

蘑菇由一种叫做菌丝的丝状物组成。当生长条件合适时,专门产生孢子结构的子实体通常会突然生成,所谓的菌丝体产物很容易培养和发芽。

菌丝体几乎可以生长在所有农业废弃物中(如锯末和开心果壳),蘑菇在这些媒介中生长,可以长成任何形状,形成天然聚合物,像最强力的胶水一样粘。在精确的温度下烘烤真菌,可以稳定它们的惰性,确保蘑菇不会如雨后春笋一般突然再次发芽。虽然鸡油菌、香菇和大褐菇可能比蘑菇酱更适合搭配披萨,但有一件事很明确:未来是真菌的。

尿素砖
水泥是混凝土的主要成分,所造成的二氧化碳排放量占全球的5%。研究人员和工程师们正在努力开发低耗能的替代材料,包括用啤酒厂剩余谷物制成的砖块、仿古罗马防波堤的混凝土材料(古罗马人将石灰和火山岩混合成一种高度稳定的材料——灰浆来制造混凝土),以及用沙子和尿素制成的砖。



爱丁堡艺术学院(Edinburgh College of Art)的学生特林布(Peter Trimble)在毕业论文项目中有一部分是以可持续性模块为主题设计展览。几乎是出于偶然,他创造了“生化石”:一种沙子 、营养素和尿素(一种人类尿液中的化学物质)的混合物。顺便说一句,沙子是地球上最丰富的资源之一。

特林布将细菌溶液注入充满沙子的模具中,在一年里进行了数百次实验才找到了配方,令细菌能够分解沙子、尿素和氯化钙的混合物,形成一种胶水,将沙子分子牢固地粘在一起。

特林布的设计利用了制造微生物这一低能耗的生物手段,可以用来替代高能耗的生产方式。生化石不产生温室气体,原材料非常普遍。虽然它还不能像混凝土一样坚固,但可以用来建造临时建筑和街道设施,成本较低。

至少,生化石已经引发了一场关于工业制造如何变得更具可持续性的讨论,特别是在撒哈拉以南的非洲等等有沙子的发展中国家。

然而,这些生物砖也会对环境造成问题:令生物砖固化的细菌代谢过程也会将尿素转化为氨,如果泄漏到环境中,也会污染地下水。



更环保的刨花板
不管听起来像什么,刨花板(塑合板,蔗渣板)这种用木屑和树脂制成的压缩硬板在全世界的家具和橱柜中都广泛使用,但并不是一种绿色材料。粘合刨花板木纤维的胶水一般含有甲醛,是一种无色、易燃、气味强烈的化学物质,已知会刺激呼吸道和致癌。这意味着你从宜家买的人造板架子正在悄悄地向空气中“释放”有毒物质。

绿色NU公司(NU Green)发明了一种名为“单板”(Uniboard)的材料,100%由回收的木质纤维制成。单板不仅节约树木,避免了垃圾填埋,所产生的温室气体也比传统刨花板少得多,而且不含有毒物质。这是因为单板率先使用了玉米秸秆和啤酒花等可再生纤维,而且使用了不添加甲醛的树脂来代替胶水。

众所周知,生产塑料所需的石油开采会对环境造成毁灭性影响,对塑料的处理影响更严重:塑料中所含的有毒化学物质经常渗入食品、饮料和地下水。

令人震惊的是,回收仅仅减缓了塑料被运往垃圾堆填场或海洋的速度,塑料只是被分解得越来越小,但永远无法完全生物降解。一些报告预测,到2030年将有1.11亿公吨的塑料流入垃圾堆填场和海洋。回收是正确的一步,但要真正扭转趋势实现可持续的未来,我们需要寻找塑料的替代品和可再生资源。




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