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減低建築成本又環保 新理工生用底灰研發氣凝膠磚塊

2021 年 3 月 12 日 听着这段如今的长恨诗

楊涵淨 [email protected]

三名來自新加坡理工學院土木工程與管理專業文憑課程的三年級學生用垃圾焚燒後的底灰提煉出二氧化硅氣凝膠,然後將氣凝膠與沙和水泥混合,制造出較輕且隔熱的磚塊。

新加坡理工學院的學生廢物利用,以焚燒底灰提煉出氣凝膠,制造出新穎的建築磚塊。

我國僅有的實馬高垃圾埋置場(Semakau Landfill)預計于2035年就會被填滿,研究員正在探索如何處理焚燒底灰(Incineration Bottom Ash,簡稱IBA),而目前底灰普遍用來鋪公路或是制成非結構性的建築材料。

使用被廢棄的底灰來取代一部分沙,這將能夠同時解決沙來源受限與垃圾埋置場空間有限的問題,以達到減低建築成本與環保的效果。

三名來自土木工程與管理專業文憑課程的三年級學生李仁傑(19歲)、薩卡勒斯(Sakalesh Ashoka Rugi,20歲)和林雋傑(19歲),利用垃圾焚燒後的底灰提煉出二氧化硅氣凝膠(silica aerogel),然後將氣凝膠與沙和水泥混合,制造出較輕且隔熱的磚塊。

李仁傑現場示範氣凝膠的隔熱功能:226攝氏度的電板隔著氣凝膠毯,熱度驟降至65攝氏度。

薩卡勒斯說,他們的項目已在國際建築環境周展出,並吸引國內外企業的關注。項目導師烏托莫(Handojo Utomo,49歲)透露,校方正與一家國際企業洽談,希望通過合作提高磚塊的産量。

林雋傑說,接下來將進行更多試驗,以提升磚塊抗壓的強度、隔熱功能和減輕重量。

這個實驗項目由烏托莫提出,他最初希望將學院裏滿地的落葉循環成有用的産品,可是學生測試後,發現葉子所含的二氧化硅成分只有10%。

另一名導師研究科學家李曉冬博士(37歲)則提議使用焚燒底灰。測試結果顯示,底灰二氧化硅的成分竟高達40%。

學生們于是用底灰提煉出氣凝膠,再用不同比率的氣凝膠制造磚塊,目前最佳結果是以氣凝膠取代磚塊所使用的20%沙含量。這樣不但可以制造出較輕的磚塊,同時也可降溫和防水。

在另一個示範中,氣凝膠毯的隔音功能也很顯著,它能夠將鬧鍾的響聲從80分貝減少到61分貝。

烏托莫說,相比市面上一款使用五層材料的隔熱毯,提煉出的氣凝膠毯只有兩層厚,而制造價格大概只需一半。隔熱毯可用在制造安全裝備,如隔音耳機,或是加入保暖風衣等。

氣凝膠也可過濾汙水

其他氣凝膠功能包括過濾汙水,李曉冬博士說:“氣凝膠可以重複使用三至五次,而在第五次後,過濾汙染物的功能便減少20%”。

新理工學院2004年開始實施新教育框架,結合理論與實踐學習,旨在培養出技術知識與運用能力兼具的工程專才。學生的結業研究項目一般與企業合作,根據不同公司的需求來研發産品,這樣能夠加深學生對行業的了解以及掌握市場的需求。

新理工學院也加入“設計思維”教學方式,讓學生從使用者的角度去思考,並提供創新的解決方案。

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