美科學家用稻殼生產綠色建筑材料

　　將稻殼作為原料燃燒發電，不僅沒有什么污染，燃燒后的灰燼還有不低的價值。英國Torftech集團曾表示：每噸稻殼在燃燒后將產生180公斤灰燼，價值約100美元，可用于生產水泥的輔料，并能直接替代水泥中的二氧化硅。我國一年的稻谷產量為1.75億噸，加工成大米后，能產生稻殼3500萬噸。這些稻殼燃燒發電，能產生270億千瓦時的電力，比用煤炭發電，可以減少約600萬噸二氧化碳的排放。

　　顯然，科學家們早就發現了稻殼作為建筑材料的潛在價值。稻殼富含二氧化硅(SiO2)，而該成分是混凝土的重要成分，但人們試圖利用稻殼燃燒后剩下的稻殼灰作為水泥替代材料，這種方法產生的稻殼灰含碳量過高，不宜充當水泥成分。

　　近日，據Discovery在線消息，在多項社會科學基金的支持下，美國科學家發現了一種新的稻殼加工方法，可以在稻殼灰充當混凝土成分的同時，促進綠色建筑事業的繁榮。

　　美國得克薩斯州Chk集團總裁Rajan Vempati表示，目前他們已經與一個研究團隊合作，找到了制成幾乎無碳稻殼灰的方法。這種新方法將稻殼放入熔爐，利用800攝氏度高溫燃燒，最后剩下高純度的二氧化硅顆粒。近日，在馬里蘭大學帕克分校舉行的綠色化學和工程會議上，Vempati以及與他合作的研究團隊展示了他們的研究結果。

　　Vempati表示：“盡管在這個燃燒過程中也會產生二氧化碳，但從整個過程來看還是‘碳中和’的。排放的二氧化碳會被每年新種的稻谷吸收回去而抵消。”

　　事實上，混凝土的使用和消耗給抑制氣候變化帶來了難題。每生產一噸用于制成混凝土的水泥，就要向大氣排放一噸二氧化碳。而世界范圍內，水泥生產占所有人類活動導致的二氧化碳排放的5%。

　　據了解，近年來，水泥成了各式各樣廢料產品的倉儲庫。從鋼鐵廠的爐渣、煤礦飛塵，到硅金屬產業剩余物的硅灰，這些都作為高含碳量硅酸鹽水泥的替代物而得到“重生”。

　　美國普度大學的Jan Olek表示：“稻殼灰之所以沒有成為混凝土的主要成分，通常是由于它碳含量太高。如果能解決這個問題，稻殼灰會成為混凝土的良好材料，從而為混凝土行業減少二氧化碳排放量。”

　　研究表明，混凝土中摻入稻殼灰會變得更加堅固、更具抗腐蝕性。該研究團隊預測，修筑摩天大樓、橋梁或任何近海或水上建筑時，如果能用稻殼灰替代20%的水泥，則制成的混凝土優勢就會大大體現出來。

　　Vempati的研究團隊目前正在進行一項試驗，如果能證明高溫燃燒稻殼的方法奏效，他們將募集資金開始投入建設大型熔爐，并計劃每年產生約1.5萬噸稻殼灰。

　　研究人員表示，如果稻殼灰制造上規模，利用美國產生的所有稻殼每年可制成210萬噸稻殼灰。事實上，對于中國、印度等稻米和混凝土消耗都非常大的發展中國家而言，稻殼灰的發展潛力將更大。

　　《科學時報》 (2009-8-10 A4 科學基金)

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　　Discovery在線報道原文(英文)