仅拿啤酒瓶举例,2020 年中海内地人均啤酒消费量为 30.4 升,如此弘大的消费量产出了943万吨废玻璃瓶。而在更偏爱啤酒的欧美地区,废旧玻璃瓶的产量更是惊人,光是美国一年就能产出1200吨。因此,在美国,有人开始捣鼓起了这些废玻璃瓶。
美国大学生用废玻璃制造多用场沙子
美国杜兰大学的大四学生Franziska Trautmann,看到很多废旧玻璃直接被送到垃圾场当作垃圾处理,因此她开始思考,废玻璃能不能被更有效地利用起来呢?
于是,在2020年,她与志同道合的伙伴共同创办了Glass Half Full公司,起初只是利用他们的后院回收玻璃,在得到了社区的支持后,用筹集到的资金购买了第一台玻璃粉碎机,并在此之后开始考试测验用碎玻璃制造沙子。
他们制造沙子的流程大致如下:先将回收的玻璃瓶分类并压成碎玻璃,然后将碎玻璃送入87摄氏度的干燥机内,以达到消毒和打消杂质的目的,末了用粉碎机将这些玻璃粉碎身分歧粗细的沙子。
迄今为止,他们已回收了近200万磅(约合90万公斤)的玻璃,用这些玻璃所生产出的沙子用场非常广泛。比如沙袋可以用来防洪,也可以加固堤坝,大型工程也常常会在他们这里订购大量的沙子。经由两年的发展,现在这个小型的后院企业现在已经发展成一个大型的仓库业务,赢得了许多人的关注和支持。
玻璃与沙子的渊源读到这里,想必有的朋友会感到迷惑,玻璃磨碎后为什么会生产出沙子呢?难道它们是同一种物质吗?没错,这两者的紧张身分都是二氧化硅。
早在3000年前,人类就创造玻璃和沙子之间存在联系,公元前658年的一块碑文中华记载道:60份沙子、180份海洋植物灰烬和5份白垩,可以制造出玻璃。
那时的人们创造了玻璃可以由沙子制造而成,而当代化学为我们揭示了个中的事理:玻璃是一种紧张由二氧化硅组成的无规则构造的非晶态固体,而沙子的紧张身分也是二氧化硅,不过天然沙子中含有各种杂质。
以是沙子可以通过提纯和高温加热生产出玻璃,而玻璃在磨碎后也会形成类似沙子的物质。
为什么要人工造沙?在我们赖以生存的地球上,有这么多沙滩、沙漠,乃至在我国的西北地区,越来越多的地皮面临着荒原化、风沙化的问题,而美国人却还用废玻璃来人工制造沙子,这难道不是在瞎折腾吗?
事实上,随着工业化的推进,各行各业的需求使得沙资源被大量开采,时至今日,环球的沙资源早已告急。
俗话说,要致富,先修路,而沙子是建筑各种根本举动步伐的原材料之一,我们常见的混凝土、沥青的紧张材料之一便是沙。
并且建筑领域所须要的沙子只能是河沙,沙漠、海洋中的沙子是不能用的。虽然沙漠、海洋中沙子很多,但是这些沙子颗粒眇小,并不能知足建筑用沙的强度。并且海沙中还含有不少的盐分和污垢颗粒,用于建筑领域会对建筑造成堕落。因此,只有河沙能担当建筑用沙的职责。
除了建筑行业,还有电池板、芯片等互联网家当必需品的原材料都是沙子,随着近几十年来建筑和互联网行业的发达发展,全天下的沙资源需求也在迅速膨胀。
据联合国统计,环球每年要花费400亿到500亿吨的河沙,花费的沙子的速率远超自然界生产沙子的速率。我国每年都在向国外入口大量的河沙,乃至部分河沙产量较少的地区,已经开始利用制沙机粉碎岩石进行人工造沙,以知足日益增长的沙资源需求。
玻璃沙子的用场这些用玻璃造出来的沙子,能代替河沙进行生产制造吗?答案是肯定的,由于玻璃沙子可以人为掌握粗细,且含杂质更少,以是运用范围乃至比自然界的沙子更广。
事实上,环球各地都有过干系研究。新加坡南洋理工大学(NTU)的研究团队,现在也正在探索用玻璃废物代替沙子的可能性;墨尔本理工大学的研究团队也用玻璃代替沙子,造出了一种玻璃基聚合物混凝土。
传统的混凝土是由水泥、水、砂石按一定比例稠浊而成,而墨尔本理工大学这项研究是用玻璃沙子替代砂石,测试用这种方法制造出的混凝土强度。研究团队共准备了5种玻璃颗粒,按不同的比例加入到水泥中,制作了多种混凝土,并用其3D打印了多个混凝土块,进行强度测试。
测试结果表明,玻璃颗粒可以很好地补充水泥地孔隙率,粗颗粒比细颗粒效果更好。个中表现最好的玻璃基聚合物混凝土比较普通混凝土,Z轴的抗波折强度增加了25%至33%。
除了可以用于制造强度更高的混凝土,玻璃沙子在其他领域也表现不俗:可以用作金属制造业的润滑剂,以及瓷器业的焊剂;可以重新熔铸成玻璃制品;可以代替河沙用于防洪;乃至可以制造人工沙滩。
我国能否效仿?随着天下各地的玻璃产量越来越大,废玻璃的处理也变得越来越主要。欧盟各成员国操持在2-3年内将各种废旧玻璃的回收量增加1倍。
这项方法据初步估算可节约石油2500万升,节约质料200万吨,节省垃圾处理费2000万马克 (折合1180.4万美元),还能使垃圾中的废弃玻璃量减少20%。
2020年,中国废玻璃的回收率仅有50%,而近两年,随着越来越多的厂商开始把稳到了玻璃制沙这一奇迹,我国的废玻璃回收价持续走高,废玻璃回收率也有所增长,各式用于废旧玻璃的破碎机也投入了生产。
希望在未来,回收利用废玻璃能在我国形成一条完全的家当链,这不仅促进了资源的可持续利用,具有环保意义,同时也能为回收玻璃制沙的厂商带来不菲的经济效益,将曾经难以处理的废玻璃化害为利、变废为宝!
参考文献:
[1] 再生玻璃沥青混凝土的技能性能试验[2] 2020年中国废玻璃产量、回收量及回收代价剖析