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有时候不得不佩服科学家的脑洞。居然能想出“用一次性纸尿裤造房子”!
是的,你没看错。

近日,《科学报告》发表的一项研究指出,一次性纸尿裤可以回收利用作为建筑材料盖房。研究人员在修建单层房屋使用的混凝土和砂浆中,将8%的沙用粉碎后的废弃一次性纸尿裤替代,发现并不会显著削弱其承载力。报告建议,废弃的一次性纸尿裤或能在中低收入国家作为低成本经济房的建筑材料。
为环保操碎了心
说起来,一次性纸尿裤的回收处理问题一直受到全球关注。根据世界银行2018年,对印度尼西亚15个城市进行的一项研究显示,纸尿裤占所有水道废物的五分之一以上。许多用过的纸尿裤,被扔在该国的河流和水道中,造成了严重的污染。

一次性纸尿裤的成分包括木浆、棉、粘胶人造丝和聚酯、聚乙烯、聚丙烯等塑料,目前的回收方法还是非常局限的。
一般来说,直接焚烧用于能量回收,或转化为垃圾衍生燃料,用于工业领域中产生热量,是最普遍的回收纸尿裤方法。另外,对于可生物降解纸尿裤废弃物的处理,通常是被送到厌氧性垃圾填埋场进行填埋。不过这种处理方法并不比焚烧更环保。
有限的回收途径让一次性纸尿裤始终是全球垃圾填埋场的第三大贡献者。在全球范围内,每年有超过180亿个一次性纸尿裤最终进入垃圾填埋场。
日本北九州市立大学环境工程学院的一支研究团队就投入了大量的时间和精力来研究如何对生活废弃物,尤其是对不可降解废物进行回收利用,使其发挥更大的生态效益。这一次,他们把目光投向了一次性纸尿裤。他们认为如果可以让纸尿裤取代传统的、对环境有害的混凝土中的一部分沙子,用于建造安全、更可持续、更实惠的房屋,那么既能增加一条回收纸尿裤的途径,又能解决发展中国家显著增长的人口对低成本住房的需求压力。
废物变新材
于是,研究团队开始尝试制备新建材。
他们首先收集并清洁废弃纸尿裤。具体来说,是先通过洗涤去除固体,然后用化学浸泡剂中和剩余的有害物质。最后将纸尿裤烘干并切碎。

然后,将处理过的纸尿裤碎片与水泥、沙子、砾石和水混合制备成混凝土和砂浆样品。他们总共制作并测试了六种不同比例的纸尿裤混凝土混合物的微生物含量,和承受不同压力的能力。
在样品固化28天后,他们发现,与标准混凝土相比,尿布混凝土所含的有害微生物基本一样。且在混凝土中添加1%的纸尿裤,可增强内部固化水合作用,并生产出最坚固耐用的材料。

同时,他们还发现,可以用一次性纸尿裤废料代替三层楼房中,柱子和横梁所需混凝土中10%的沙子。而在单层住宅中,这一比例可以增加到27%。如果用于制作非承重墙的砂浆,纸尿裤废料甚至能代替多达40%的沙子。不过对于地板和花园铺路而言,仅能替代9%的沙子,超过这一比例,便不再方便施工。

为了检查他们实验测试的数据,研究人员直接建造了一栋36平方米的单层房屋。这栋房屋所用的所有混凝土和砂浆结构中,高达8%的沙子用一次性纸尿裤废料代替。这也相当于有1.7立方米的垃圾(纸尿裤废料)被再次得到利用。

总之,这意味着使用纸尿裤建材是可行的,但也存在一定的局限性。首先,需要完善与废物处理设施的合作,从个人家庭中收集用过的纸尿裤,并对其进行消毒。其次,需要制造能大规模切碎用过的纸尿裤的机器。
不过研究人员觉得这些都不是问题。事实上,他们的研究还在继续,接下来他们将要完成对纸尿裤混凝土的热学和声学特性的分析,以进一步确保它适合用于住房。
参考文献:DOI: 10.1038/s41598-023-32981-y
综合自:Nature portfolio、网易网
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