負碳複合建材助減緩全球暖化

    建材因其巨大碳排放受到越來越多關注，而科學家及企業也在不斷努力減少建材對全球氣候的影響。從混凝土、木材到微藻，不斷有新的低碳、負碳建築材料湧現。或許未來有一天，我們的建築物不僅不產生碳排放，還能夠吸收二氧化碳。美國太平洋西北國家實驗室的科學家日前設計了一種複合裝飾材料，可以儲存更多二氧化碳，提供了一種既符合建築規範，又比標準複合飾面板便宜的“負碳”選擇。

    研究人員表示，除了幾種水泥外，負碳複合材料很少。新開發的複合飾面板是第一批在其“生命周期”中呈現明顯碳負排放的複合材料之一。複合飾面板通常由木片或鋸末與塑膠混合製成。為了使其更加可持續，一種替代方案是使用廢棄產品或即將被焚燒的填料。此次，研究團隊使用低質量褐煤和木質素作為複合飾面板的填料，褐煤是煤化程度最低的礦產煤，一種介於泥炭與瀝青煤之間的棕黑色、無光澤的低級煤。

    木質素是一類複雜的有機聚合物，其在維管植物和一些藻類的支持組織中形成重要的結構材料。為了使以上兩種材料與塑膠混合並附著在塑膠上，研究團隊需要在顆粒表面添加酯官能團。

    為了測試這種方法的可行性，研究團隊利用一個經典的化學反應，即在二氧化碳和一種名為苯酚的官能團之間形成一種新的化學鍵。官能團是決定有機化合物的化學性質的原子或原子團，常見的官能團包括碳碳雙鍵、碳碳三鍵、羥基、羧基、醚鍵、醛基等。經過反應後，木質素和煤粒的二氧化碳含量為百分之二至百分五。然後，研究人員將不同比例的這些顆粒與高密度聚乙烯混合，形成棕黑色複合材料，並測試所產生的性能。含有百分之八十填料的複合材料最大限度地提高了二氧化碳存儲量，同時也符合國際建築規範要求的強度和耐久性。

    研究人員介紹說，近年來，在全球經濟環境不景氣等影響下，全球複合材料市場結構正在逐步發生變化，美、日、歐等發達國家和地區複合材料市場相對飽和。亞太地區由於長期以來人均複合材料消費水平和市場需求空間大，增速較快。根據美國官方公開資料顯示，複合材料下游需求中，建築需求最高，其次為運輸。

    如果把美國每年銷售的十多億裝飾材料換成新開發的不含二氧化碳的複合板，可封存二十五萬噸二氧化碳，相當於五點四萬輛汽車一年的排放量。

    美  子