科学家用婴儿纸尿裤建房子

作者: 阿娴

来源: 把科学带回家

发布日期: 2023-06-20 06:00:47

日本研究人员发现废弃婴儿纸尿裤可作为建筑材料,用于解决低成本住房需求。通过实验,他们成功用纸尿裤建造了一栋实验性住房,展示了这种材料在建筑中的潜在应用。

为了解决住房困难,科学家开始用婴儿纸尿裤建房子。日本北九州市立大学的研究人员发现,婴儿穿过的废弃纸尿裤竟然可以作为房屋的建筑材料。印度、尼日利亚、巴基斯坦、印度尼西亚和乌干达等国家的人口数量仍在持续增长,新生的增加意味着垃圾中废弃的一次性纸尿裤更多,人们对低成本住房的需求也越大。

例如,印度尼西亚的城市人口以每年4.1%的速度增长,每年大约有780000套住房需求,但政府每年只能提供400000~500000套住房可用。建筑材料往往是住房建设中最重要的环节,占住宅总价值的80%,如果建筑材料的价格增加,那么房价也将受到大幅度影响。一次性纸尿裤通常会采用木浆、棉花,以及聚酯、聚乙烯、聚丙烯这类材料制成。

大部分用完的一次性纸尿裤都会和日常垃圾一起,被扔进垃圾桶里,然后运往垃圾填埋场填埋或焚烧处理。之前有不少文献表明,添加少量纸尿裤可以增强混凝土的力学性能,所以,如果能够很好的利用废弃纸尿裤,不仅能大幅度减少资源浪费,还能给更多居民解决住房困难的问题。

在雅加达垃圾处理公司Awina的资助下,北九州市立大学的土木工程师Siswanti Zuraida与合作者一起,将清洗后、干燥并粉碎的废弃一次性纸尿裤与水泥、沙子、碎石和水混合,制备出混凝土和砂浆样本,再让这些样本经过28天的固化。随后,他们设计了6个废弃纸尿裤占比不同的样本,测试哪个占比的样本可以承受更多压力而不发生破裂。

结果表明,普通混凝土的抗压强度为24.91 MPa,然而,随着纸尿裤含量的增加,复合材料的抗压强度逐渐降低。如果要建一个单层的纸尿裤样板房,建筑材料中27%的沙子都可以替换成废弃纸尿裤;但如果建一栋三层楼高的房子,考虑到安全与稳固,这个比例就要降至10%。

如果是用作非承重墙和地板的建筑构件,有40%的沙子可以换成废弃纸尿裤;如果用作承重墙或者楼梯地板等需要更牢固的结构构件,废弃纸尿裤的最大替代率在8%~9%之间。该团队根据印度尼西亚的房屋建筑标准,用掺了纸尿裤的混凝土建造了一栋实验性住房。虽然这个房子很小,建筑面积只有36平方米,为了加快施工进度,团队对建筑构件使用了掺了纸尿裤的混凝土,而对结构构件使用了金属梁。

根据估计,这个房子总共使用了约22.79 m3的建筑材料,其中约有1.73 m3的废弃纸尿裤,占总复合材料体积的7.6%。将不可降解的垃圾“变废为宝”,这些原本只能被填埋的垃圾能为中低收入人群提供更多的经济适用房,对人类乃至整个地球都是非常有意义的。

但同时,研究人员也注意到将废弃纸尿裤运输到加工厂或者施工地会是一个很长的运输路径,可能产生更多的成本;如何从庞大的废物堆中准确分拣出纸尿裤,也是一个亟需解决的难题。

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