美科学家用稻壳生产绿色建筑材料

　　将稻壳作为原料燃烧发电，不仅没有什么污染，燃烧后的灰烬还有不低的价值。英国Torftech集团曾表示：每吨稻壳在燃烧后将产生180公斤灰烬，价值约100美元，可用于生产水泥的辅料，并能直接替代水泥中的二氧化硅。我国一年的稻谷产量为1.75亿吨，加工成大米后，能产生稻壳3500万吨。这些稻壳燃烧发电，能产生270亿千瓦时的电力，比用煤炭发电，可以减少约600万吨二氧化碳的排放。

　　显然，科学家们早就发现了稻壳作为建筑材料的潜在价值。稻壳富含二氧化硅(SiO2)，而该成分是混凝土的重要成分，但人们试图利用稻壳燃烧后剩下的稻壳灰作为水泥替代材料，这种方法产生的稻壳灰含碳量过高，不宜充当水泥成分。

　　近日，据Discovery在线消息，在多项社会科学基金的支持下，美国科学家发现了一种新的稻壳加工方法，可以在稻壳灰充当混凝土成分的同时，促进绿色建筑事业的繁荣。

　　美国得克萨斯州Chk集团总裁Rajan Vempati表示，目前他们已经与一个研究团队合作，找到了制成几乎无碳稻壳灰的方法。这种新方法将稻壳放入熔炉，利用800摄氏度高温燃烧，最后剩下高纯度的二氧化硅颗粒。近日，在马里兰大学帕克分校举行的绿色化学和工程会议上，Vempati以及与他合作的研究团队展示了他们的研究结果。

　　Vempati表示：“尽管在这个燃烧过程中也会产生二氧化碳，但从整个过程来看还是‘碳中和’的。排放的二氧化碳会被每年新种的稻谷吸收回去而抵消。”

　　事实上，混凝土的使用和消耗给抑制气候变化带来了难题。每生产一吨用于制成混凝土的水泥，就要向大气排放一吨二氧化碳。而世界范围内，水泥生产占所有人类活动导致的二氧化碳排放的5%。

　　据了解，近年来，水泥成了各式各样废料产品的仓储库。从钢铁厂的炉渣、煤矿飞尘，到硅金属产业剩余物的硅灰，这些都作为高含碳量硅酸盐水泥的替代物而得到“重生”。

　　美国普度大学的Jan Olek表示：“稻壳灰之所以没有成为混凝土的主要成分，通常是由于它碳含量太高。如果能解决这个问题，稻壳灰会成为混凝土的良好材料，从而为混凝土行业减少二氧化碳排放量。”

　　研究表明，混凝土中掺入稻壳灰会变得更加坚固、更具抗腐蚀性。该研究团队预测，修筑摩天大楼、桥梁或任何近海或水上建筑时，如果能用稻壳灰替代20%的水泥，则制成的混凝土优势就会大大体现出来。

　　Vempati的研究团队目前正在进行一项试验，如果能证明高温燃烧稻壳的方法奏效，他们将募集资金开始投入建设大型熔炉，并计划每年产生约1.5万吨稻壳灰。

　　研究人员表示，如果稻壳灰制造上规模，利用美国产生的所有稻壳每年可制成210万吨稻壳灰。事实上，对于中国、印度等稻米和混凝土消耗都非常大的发展中国家而言，稻壳灰的发展潜力将更大。

　　《科学时报》 (2009-8-10 A4 科学基金)

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　　Discovery在线报道原文(英文)