農林漁牧網

您現在的位置是:首頁 > 畜牧業

“沙子危機”趨嚴重!想要什麼樣的房子?讓蘑菇給你“長”

2021-12-01由 林燮 發表于 畜牧業

水泥和沙子密度是多少

原標題:想要什麼樣的房子?讓蘑菇給你“長”

外媒稱,用作建築材料的沙子消耗量激增,陷入短缺危機。企業家和工程師們正在考慮用真菌作建築材料,並已經在試驗,這不僅可以大大減少碳排放,還有其他意想不到的效果。

“沙子危機”趨嚴重

據西班牙《經濟學家報》網站3月5日報道,這種看似取之不盡、用之不竭的資源卻因為全球需求的急劇增長而陷入危險境地——在過去20年裡,世界上消耗的沙子數量增加了3倍。

如此之多的沙子是如何被我們消耗掉的呢?這種原料既存在於我們看得到的地方,又存在於肉眼無法辨識的地方。這是因為沙子不僅是道路、橋樑、高速線路建設中必不可少的元素,也是製造晶片和每家每戶窗戶玻璃的重要元素。在沙子中加入蘇打、石灰或硼砂,經高溫熔化後就形成了用於製造電腦和智慧手機螢幕的玻璃。

雖然沙子是所有國家和地區都可以利用的資源,而且在沙漠和沿海地區似乎是無窮無盡的,但這種資源也有枯竭的一天。或者說,這種對人類基礎設施有效的資源已經開始出現短缺的跡象。然而,很少有人提到這種原料的缺乏。

聯合國環境規劃署的氣候科學家帕斯卡爾·佩杜齊在美國消費者新聞與商業頻道舉行的一次網路研討會上表示:“這就好比房間裡有一頭大象,這個問題太過於龐大和麻煩,因此沒有人願意去觸碰。”佩杜齊說,有必要提出地球上已經開始缺少沙子的問題。地球已經就沙子短缺問題發起第一次警告,而該問題可能導致的不利影響應當受到所有人的關注。

佩杜齊還表示:“我們只是單純地相信到處都是沙子。我們從來沒有想過會缺少沙子,但這種情況已經在地球上的某些地區實實在在地發生。”他希望整個人類社會能夠攜手解決這個問題,以避免未來出現供應問題,而沙子短缺很可能導致最基本的基礎設施建設無法順利開展。

建築業是最依賴沙子的行業之一。實際上,全世界用沙量是與水泥直接相關的。因為每生產一噸水泥就需要消耗10噸沙子。

沙子的問題在於,並不是任何沙子都適合投入生產的。例如沙漠中的沙子就不適合,這是因為這種沙子顆粒經大風侵蝕之後,其體積太過細小而無法用於建築。

建築領域通常使用的沙子資源主要來自海底、河流和海岸,因此可能對周邊環境造成影響。

另一方面,如果禁止河道採沙,就可能會對依賴這種活動的勞動人口產生嚴重的經濟後果。在建築業快速發展的刺激下,中國和印度成為採沙領域中的領軍者。

在英國智庫皇家國際問題研究所舉辦的沙子問題研討會上,科學家提供了一些有趣的替代方案。尤其值得一提的是在北歐已經開始投入試驗的一些舉措:例如,阿姆斯特丹承諾到2050年100%使用回收沙子建造,並將這種自然資源的使用量減少一半;蘇黎世98%的在建住宅已經開始使用再生混凝土建造。

“沙子危機”趨嚴重!想要什麼樣的房子?讓蘑菇給你“長”

斯坦福大學研究團隊研發的用菌絲、建築廢料和木屑製成的磚塊(NASA網站)

“蘑菇磚”橫空出世

另據英國《每日郵報》網站2月4日報道,蘑菇不僅適合做比薩餅上的餡料,越來越多具有環保意識的企業家還在研究把這種熟悉的真菌用作環保建築材料。

工程師們已經在試驗蘑菇磚,這可以大大減少建築行業的碳排放。

當需要拆除建築物時,它們也很容易被生物降解。

如今,科學家希望用活的真菌建造建築物,真菌可以按照預期的設計生長,並在受損時進行自我修復。

聯合國環境規劃署說,建築材料和建築業佔到人類每年二氧化碳排放量的近40%。

不過,蘑菇的纖維根——菌絲是碳中性的,而且重量輕、耐用、可塑且耐火。

製作蘑菇磚時,把菌絲與某種農業廢料結合在一起,如秸稈或玉米皮。

真菌隨後生長大約兩週,足以在秸稈上大量繁殖,然後透過加熱或化學處理來殺死真菌。

此時,它非常像傳統的磚,只是用有機材料而不是黏土或混凝土製成的。

The Living公司的創始人、首席建築師戴維·本傑明在“臨界點”網站上的一段展示如何製作蘑菇磚的新影片中說:“我們可以種植建築材料,用其建造一個建築物,然後在使用壽命結束時將所有這些材料返還給地球,而不是讓它們在垃圾填埋場裡待上數十萬年。”

自2019年創立以來,“真菌建築”公司一直在試驗用菌絲製作建築材料。

但哥本哈根資訊科技與建築中心的建築研究員、“真菌建築”公司創始成員菲爾·艾爾斯希望不僅僅侷限於蘑菇磚。

艾爾斯對加拿大廣播公司記者說:“目前在更多是試驗性的實踐中探索的方法是殺死菌絲。”

他說:“所以,你基本上是把它作成塊狀或磚,然後再組裝。我們在研究中正在做的事情之一實際上是在考慮以一種整體方式種植的想法,這要求我們保持菌絲是活的。”

可“長成”任何形狀

報道指出,理論上,真菌可以長成你想要的建築形狀。

活的真菌可以自我修復:如果你不小心在牆上打了一個洞,只需讓菌絲重新生長來進行修補。

此外,真菌會對電脈衝作出反應,從而使與周圍環境互動的“智慧”牆成為可能。

但菌絲長得越長,它吞噬的賦予其結構的支撐材料就越多——這削弱了建築物的整體完整性。

為了避免這種情況,艾爾斯的理論是,在外面用兩層死菌絲、在裡面用一層活菌絲建牆。

在沒有水的情況下,內層就會一直處於休眠狀態,直到有需要的時候。

“真菌建築”公司計劃用活的菌絲建造一座獨立的小樓,然後觀察它的長期變化。艾爾斯說:“現在就說你的房子將完全由真菌建造還為時尚早。”

2014年,The Living公司在紐約市的PS1美術館外用蘑菇磚建造了一個40英尺(約合12。2米)高的亭子。參觀者可以在這個名為Hy-Fi的建築內行走。

該建築在展出3個月後被拆除並送歸降解。

這家公司還在巴黎建造了一個帶有活菌絲的建築物,以便相鄰的磚塊長在一起。

本傑明對“臨界點”網站記者說:“我們的建築環境需要這樣的材料。各國都有著非常雄心勃勃的氣候變化目標,這些材料可能真的有助於開啟一些進步。”

“沙子危機”趨嚴重!想要什麼樣的房子?讓蘑菇給你“長”

紐約市PS1美術館外用蘑菇磚建造的40英尺高的建築“Hy-Fi”(美國《福布斯》雙週刊網站)

或用於“外星基地”

報道稱,美國國家航空航天局(NASA)的科學家提議在月球和火星上使用菌絲棲息地,以避免不得不用宇宙飛船運送沉重的建築材料。

NASA艾姆斯研究中心的天體生物學家林恩·羅思柴爾德說:“目前,傳統的火星棲息地設計就像一隻烏龜——揹著我們的家園,這是一個可靠的計劃,但要耗費巨大的能源成本。相反,當我們到達棲息地後,我們可以利用菌絲來自己種植這些棲息地。”

有環保意識的企業家還在改造蘑菇,將其作為家庭保溫材料、傢俱甚至服裝。

宜家和戴爾等公司已經開始使用蘑菇基材製作的包裝材料,一家荷蘭公司推出了一款名為“活繭”的“蘑菇棺材”原型,它能加快分解過程,清除地面上的有毒物質並幫助生長新的樹木。

去年,內布拉斯加州居民凱蒂·艾爾斯展示了用蘑菇做成的獨木舟。

菌絲密度高、防水而且有浮力——非常適合製造船隻。

艾爾斯把她的8英尺長、100磅(約合45。4千克)重的小船命名為“我的獨木舟”。這艘小船能容納兩人,只用了兩週時間就長成了。

她每次把小船放進水裡,小船都會長出新蘑菇。

艾爾斯與位於格蘭德艾蘭的內布拉斯加州蘑菇公司合作,這家公司種植並銷售食用及藥用“蘑菇”。

她和公司老闆阿什·戈登把一個木框架和紙型模具吊在一個吊床狀結構裡面,然後把裡面填滿蘑菇孢子。

為了獲得最佳的生長條件,這個殼子被掛在一個特殊的種植空間裡,這裡的溫度在80華氏度(約26。7攝氏度)至90華氏度(約32。2攝氏度)之間,溼度保持在90%至100%之間。

艾爾斯在美國全國廣播公司新聞節目中說:“蘑菇是來幫助我們的——它們是禮物。除了食用,我們還可以用它們做很多事情。它們是我們推動環保的最大盟友。”

艾爾斯和戈登目前正在嘗試用蘑菇製作椅子、綠化磚和其他物品。

“沙子危機”趨嚴重!想要什麼樣的房子?讓蘑菇給你“長”

NASA科學家提議的具備諸多優點的月球和火星蘑菇基地模擬圖(NASA網站)