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蘑菇、菠萝、大米如何塑造我们的城市?

日期:2017-10-26 10:09:15编辑作者:www.55gvb.com
生物废料有用,蘑菇、菠萝、大米如何塑造我们的城市?
 
菠萝、香蕉、蘑菇、土豆、玉米,这些食物还能在我们的生活中扮演什么角色?
 
国际工程咨询公司 Arup 称,它们还可以成为城市建设的一部分,重新塑造我们的城市。
 
 
 
Arup 成立于 1946 年,总部位于伦敦,主要提供设计、工程等建筑环境相关领域的咨询服务,目前在 40 多个国家和地区拥有 90 多个分支机构。
 
前不久,Arup 发布了一份名为“城市生物循环 The Urban Bio-Loop”的报告,主张将有机生物废料转换为建筑材料,帮助改善占美国二氧化碳排放量 39% 的建筑行业污染问题。
 
在美国,现阶段有 5.34 亿吨的建筑废料,是城市固体废料的两倍多。这些废料有 90% 来自旧楼拆迁,另外 10% 来自新建筑。
 
而另一组看似不相关的数据是,每年有 6000 万吨食物,接近食物产量的一半被丢弃。
 
 
 
Arup 提出的生物循环正是基于这样一种想法:如果回收食物废料,用作建筑材料呢?这样一来,不仅可以减少垃圾,建筑材料也可以像作物一样种植,避免多余的浪费。
 
 
 
在 Arup 的这份报告中,提供了一份全世界可用于循环经济的作物地图,地图上列出了包括玉米杆、甘蔗、向日葵、种子、坚果、大米、谷物等多种作物。
 
另外,根据应用范围、材料是否易得、制作工艺要求、可回收性这四大特性,结合密度、成本等技术特性,对这些作物进行了简单的定性说明。同时还附上了在该作物加工的简单过程,以及在这方面已经有一定成果的公司名称和网址,方便读者获取更多的内容。
 
海藻大厦
2013 年,Arup 参与了德国汉堡市生物智能商业大厦 BIQ 的建造过程,它是世界上第一个以海藻作为建筑材料的建筑,尽管不能算是严格意义上的生物废料,但它最早体现了生物作为建筑材料得到真正大面积运用的可能性。
 
BIQ 是一栋有五层高的混凝土立方体建筑,在面向阳光的一侧,它的表面还有第二层“皮肤”。
 
这一层外壳由比细菌还小的微藻构造,它们在这一层壳内产生,经过微生物的化学作用把吸收到的光能转化成生物能源,为建筑提供热量,从而减少碳排放。
 
 
 
蘑菇塔
2014 年,MoMA PS1 年轻建筑师比赛中展出了一座由 10000 块蘑菇砖垒起来的“蘑菇塔”。
 
这种蘑菇砖由美国生态材料初创企业Ecovative 研制,它由蘑菇和来自农场废料的玉米秸秆构成,在一个特殊的环境下,融合在秸秆里的菌丝会在五天内生长,从而把结构粘合起来,形成一种坚固的材料。
 
这种蘑菇砖的密度随着秸秆的颗粒大小而改变,因而可以根据需求定制不同的密度。它具有绝缘的特性,能够代替刨花板和聚乙烯泡沫塑料。同时,它还有生物友好性,这种蘑菇砖能够为周围的植物提供养分,也是很好的堆肥材料。
 
 
 
向日葵胶合板
明亮的向日葵只是用来观赏的吗?
 
在泰国公司 Kokoboard 眼里,它还可以是一种耐用的建筑材料。
 
通过给向日葵施加热、水和压力,它可以变成高强度、无毒的胶合板,用于天花板、地板和内墙。
 
同样地,诸如花生壳之类的废料也可以生成类似的建筑材料。通过与无甲醛粘合剂结合,再加上压力,Kokoboard 能够制造出阻燃、防潮的刨花板。
 
Kokoboard 专注于利用各种农作物,制造出胶合板。它在 2007 年就已经开发出了全新的生产系统,通过从农民手上大量收购稻草、椰子壳等农作物废料,在给贫困农民创造二次收入的同时,每年可以有效减少 100 至 180 吨焚烧过程中产生的二氧化碳。
 
 
 
菠萝叶皮革
利用菠萝叶这种不太常见的素材,伦敦纺织品创业公司 Ananas Anam 制作出了 Piñatex。该公司的创始人从每年 2500 万吨的废弃菠萝叶中发现了商机,菠萝含有最好的纤维素纤维,它具备替代皮革的潜力。
 
制作 Piñatex 的过程非常有趣,首先,把菠萝叶丢进脱皮机,被分离成纤维和生物质。然后除去叶绿素和植物胶,只留下纤维,将其熔化并做成无纺布之后再涂上保护涂层,它看起来就跟普通的皮革没什么区别了。
 
约 16 个菠萝或 480 片叶子,可以制作出一平方米的纺织品,它可以有类似皮革的质感,但是重量只有同等面积的皮革的四分之一。并且,制造一平方米的菠萝叶织品的成本只要 18 英镑,便宜了近 30%。
 
现在,Ananas Anam 公司已经具备了每个月生产 10 万米菠萝叶皮革的能力,这项创新还让它获得了 Arts Foundation 2016 材料创新大奖。
 
 
 
稻壳混凝土
研究表明,水泥生产过程中产生的二氧化碳,约占全球二氧化碳排放量的 6%-7%。
 
来自加州的建筑材料供应商 Watershed Materials 找到了一种可以替代水泥的建筑材料——稻壳灰。
 
作为美国第二大水稻生产地,加利福尼亚每年生产超过 200 万吨大米,其中的 95%,都生长在距离 Watershed Material 工厂 100 英里的范围内。
 
稻壳灰的生产过程并不复杂。在水稻种植中,稻米和麸皮的收获率约为 78%,剩下的 22% 是稻壳。稻壳可以用作蒸汽机的燃料,燃烧后,大约 25% 的稻壳会变成稻壳灰。
 
稻壳灰是一种高反应性的火山灰材料,它可以在水泥的混合设计中代替 30% 的 OPC(波特兰熟料和石膏混合而成的水泥),并且在混合之后拥有更好抗压强度和渗透性。
 
 
 
事实上,不仅仅是初创公司,像 Google 这样的大型公司也加入到了对生物废料的研究之中。
 
在过去两年里,Google 一直和致力于循环经济发展的 Ellen MacArthur 基金会紧密合作,推动开发可应用于循环经济的数字工具。
 
例如,Google 研发的 Project Sunroof,可以帮助房主识别屋顶是否适合安装太阳能电池板。一个名叫 Portico 的工具,可以追踪建筑物材料的健康状况,Google 利用它来监测公司内部的约 200 个建筑物。 
 
作为下一步,Google 还打算在城市空间中更灵活地运用数字技术,它将与 Arup 合作,在纽约和湾区打造两个“circularity labs”。它们将作为范本,向建筑设计师展示如何在建造的过程更好地选择材料,设计出更易拆卸的建筑。
 

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