綠色先鋒: 科大研發新環保建材

20151027
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科技大學最近研究出一種嶄新物料,為綠色建築出一分力。(設計圖片)
鋁原來不局限於造窗,將來或可取代鋼筋,成為既環保又輕身的建築材料,建更高的樓,更長的橋。科技大學最近研究出一種嶄新物料,以廢棄工業用料循環再造,加入重金屬鋁混合而成,新物料重量僅為鐵的三分一,而且抗氧化及耐用度較鐵優勝,可以減低運輸成本及碳排放,預期將來可廣泛應用,為綠色建築出一分力。
「依家啲高樓大廈起到一千米高已經係極限,因為建築材料已經佔左大部分重量。」科技大學土木及環境工程系助理教授陳銳斌解釋,傳統建築材料如鐵及水泥有一個最大的局限,就是重量,大學團體五年前開始,與俄羅斯鋁業及當地大學共同研發出「複合鋁」(Fiber Reinforeced Aluminium),以突破重量局限。
過往鋁只能擔任製作窗框及門框等次要角色,因其硬度不足,無法肩負作為建築物骨架的重任。陳指,團體將光纖與金屬鋁融合,將鋁的硬度值由原本的75,大幅提升至150,雖然比鐵約為200的硬度值差四分一,但已足夠用以起樓,而且在抗氧化及耐用性方面,複合鋁的保存時間可達200年,比鐵更耐用。
更重要的是,複合鋁的重量約為每立方米2,700公斤,為鐵的三分一,可以大大降低運輸成本,估計可減低運輸過程中的碳排放約兩成;亦由於原材料輕了,可提升建築物高度的極限,陳以橋樑為例,「一條2.5公里長嘅橋,有超過一半負重都係建築物本身,如果建築材料輕啲,咁條橋就可以長啲。」
現時複合鋁暫未可大量生產,陳估計複合鋁優化了原材料的建造及運輸成本,可減低整體成本達四成。現時科大亦利用該科技製作複合鋁塗料用作大廈外牆隔熱膜,有效保持室內溫度,減少開冷氣時間,達到節能效果。
此外,複合鋁結合光纖及金屬鋁,此全新金屬原材料為工業用廢料,造價為傳統鋁的五分一。研究團隊透過無菌實驗室及一系列程序,製成複合鋁的實體,製品拗不彎、刮不花,耐用程度比起傳統鋁大大提升。
科技大學土木及環境工程系助理教授陳銳斌示範,一塊普通的鋁片可以用手輕易弄彎,一塊只有硬幣大小的複合鋁,卻無法用手拗彎,連利用鎖匙在上面刮,亦沒有對表層造成破壞。
陳指,鋁是地球上存量最高的金屬之一,科學家一直想結合光纖強化鋁,但礙於光纖與金屬之間有排斥性,實驗未能成功,直至陳的團隊多次嘗試,終成功在鋁的粒子之中融入光纖,使兩者結合,達到相輔相成的效果。