除了制造水泥、磚塊，以及走向其最終的“墓地”——垃圾填埋場之外，燃煤電廠排放出來的煤灰還有其他用途嗎？美國科學(xué)家表示，未來更輕便、更節(jié)能的環(huán)保汽車或許可由煤灰提取物來參與制造。另外，經(jīng)不起任何風(fēng)吹雨打的煤灰也能“化身”為道路橋梁的“護(hù)身符”，讓其包裹的鋼筋和水泥更堅(jiān)固，以抵擋歲月的侵襲。

橋梁道路的“護(hù)身符”

美國物理學(xué)家組織網(wǎng)3月30日報(bào)道稱，美國佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系教授查爾斯·卡拉赫在美國化學(xué)學(xué)會(huì)年度大會(huì)上表示，燃煤發(fā)電廠產(chǎn)生的煤灰能用來制造包裝材料，包裹美國道路和橋梁所使用的水泥，經(jīng)過“包裝”的道路和水泥的壽命可以延長幾十年。而且，這種材料的經(jīng)久耐用性是現(xiàn)有包裝材料的幾百倍，而成本則僅為其一半，因此，每年能為美國節(jié)省數(shù)千億美元。

卡拉赫解釋說，美國450家左右的燃煤電廠每年大約產(chǎn)生1.3億噸煤灰。在與空氣污染有關(guān)的法律出現(xiàn)之前，無人會(huì)理會(huì)這些細(xì)微的、毫不起眼的煤灰，徑由它們從煙囪散逸入空氣中?，F(xiàn)在，發(fā)電廠開始收集這些煤灰。

“不過，收集起來的煤灰如何處理成為令很多人深感頭疼的問題。”卡拉赫說，“有些煤灰確實(shí)被回收并重新利用，但70%的煤灰進(jìn)了垃圾填埋場。隨著土地不斷減少，垃圾填埋場也變得越來越稀缺而昂貴。我們的研究表明，煤灰等‘廢物’能變成極有價(jià)值的資源，它們可以包裹水泥，成為水泥的‘護(hù)身符’，減緩水泥因?yàn)闀r(shí)間流逝而出現(xiàn)的品質(zhì)下降乃至崩塌的速度。而且，這種包裝材料也可以修復(fù)受損的水泥。”

卡拉赫表示，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的測試表明，當(dāng)暴露在炎熱、寒冷、下雨和其他比實(shí)際環(huán)境還要惡劣的模擬環(huán)境中時(shí)，煤灰制成的這種包裝材料具有非凡的硬度和耐用性。例如，當(dāng)將其暴露在酸度達(dá)正常室外空氣中酸度一萬倍的空氣中時(shí)，這些包裝材料可讓水泥的品質(zhì)維持在很高的水平，在一年的觀察期內(nèi)，受到這種保護(hù)的水泥堅(jiān)固如初并毫發(fā)無傷，而暴露在同樣的環(huán)境下的普通水泥幾天后就開始弱不禁風(fēng)了。

卡拉赫說，美國環(huán)保署公布的數(shù)據(jù)顯示，目前美國在修復(fù)、加固和替代家用廢水系統(tǒng)和飲用水系統(tǒng)中所用水泥方面的花費(fèi)高達(dá)1.3萬億美元，而且很多項(xiàng)目必須要在2020年前完成，以避免可能會(huì)出現(xiàn)的環(huán)境問題和公共安全問題；同時(shí)，修復(fù)和重建凹凸不平的水泥路和搖搖晃晃的橋梁需要幾千億美元。“因此，煤灰制成的這種包裝材料能延長這些道路、橋梁和水系統(tǒng)的壽命，節(jié)省成本，同時(shí)解決煤灰的廢物處理問題。”卡拉赫如是強(qiáng)調(diào)。

未來輕型汽車的“血肉”

其他科學(xué)家也將關(guān)注的目光投向了煤灰，他們認(rèn)為，煤灰提取物可能會(huì)成為未來包括電動(dòng)汽車在內(nèi)的更輕便、更節(jié)能車輛的“血肉”。

據(jù)美國《科學(xué)美國人》3月28日報(bào)道，紐約大學(xué)理工學(xué)院的教師尼基爾·古普塔博士在上周出版的《金屬雜志》上指出，他的研究小組正致力于研發(fā)一項(xiàng)專利技術(shù)——用煤灰提取物做原材料，讓汽油或柴油動(dòng)力汽車“瘦身”10%；至于電動(dòng)汽車，可以通過使其電池減重20%到30%來進(jìn)一步減輕其重量，由此增加它們持續(xù)工作的能力。

古普塔說，可以將發(fā)電站產(chǎn)生的大量煤灰收集起來很好地加以利用，包括用來制造熱門的汽車等。古普塔指出，煤灰“變臉”為輕型汽車原料的奧秘在于煤灰中含有一種叫做煤胞的微結(jié)構(gòu)，這是一種堅(jiān)固而中空的含泡結(jié)構(gòu)，是煤炭燃燒所產(chǎn)生的廢棄副產(chǎn)品的一部分。這些副產(chǎn)品中，煤胞會(huì)漂浮在水上，而其他物質(zhì)則下沉，因此，可以用水將其從這些廢棄的副產(chǎn)品中分離出來。

用鎳、銅或任何其他合金或陶瓷材料給這些煤胞加上涂層就能制成一種超級(jí)堅(jiān)固但輕巧的材料，這種材料可以混合入很多金屬“體內(nèi)”。古普塔和同事們估計(jì)，任何一片金屬中都可以添加60%以上的煤灰提取物，這一比例可以根據(jù)最終得到的部件所需要的彈性進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以在保持鋼鐵或鋁的強(qiáng)度的同時(shí)大大降低其重量。盡管這項(xiàng)技術(shù)有幾百種用途，但古普塔表示，重型車輛制造商和軍方可能最感興趣。 

研究人員稱，他們與威斯康星的制造企業(yè)合作，制造出了一些汽車的原型，證明這一方法的確可行。他們說，讓標(biāo)準(zhǔn)汽車減重10%是“保守估計(jì)”，因?yàn)槠嚰夹g(shù)人員或許能在制造中發(fā)現(xiàn)研究人員沒有想到的其他用途。

古普塔團(tuán)隊(duì)下一步的目標(biāo)是進(jìn)軍電動(dòng)汽車市場，同汽車制造商以及電池制造商合作。該研究團(tuán)隊(duì)表示，通過將這種煤胞融入電池使用的鉛或者其他金屬內(nèi)，可以將電池的重量減少20%到30%甚至更多。電池是電動(dòng)汽車中最重的部分，削減電池的重量可以大幅減少汽車的重量，這樣，一次充電能讓汽車行駛更長時(shí)間。而這項(xiàng)技術(shù)可以進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)并且成本低廉。

不過，古普塔也承認(rèn)，來自煤灰的煤胞的質(zhì)量無法預(yù)測是一個(gè)問題。但在美國，每年發(fā)電站產(chǎn)生的大量煤灰提供了廉價(jià)、充足的材料供應(yīng)，人們可以從中挑選出最好的煤胞。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”