變廢為寶

　　許多人們想象中的廢物其實還有著未被發掘的潛力，在尋找新的技術路徑的同時，也可以將更多的目光集中在如何轉化這些傳統技術之上。
　　
　　煤灰也能環保利用嗎?在許多人看來，作為制造水泥、磚塊的主要原料，煤灰似乎天生就是環境的敵人。在眾多環保人士看來，這樣的產品不僅應該及早地走向墳墓，甚至壓根就不應該出現。然而，在最近的一項科學實驗中，科學家卻提出煤灰提取物將是未來更輕便、更節能的環保汽車的重要原料。甚至弱不禁風的煤灰還能“化身”為道路橋梁的“護身符”，讓其包裹的鋼筋和水泥更堅固，以抵擋歲月的侵蝕。這不禁讓我們對這些曾經的污染物刮目相看，這些“魔鬼”的另一面竟然是“天使”。
　　在美國《科學美國人》雜志上，紐約大學理工學院的教師尼基爾·古普塔博士指出，他的研究小組正致力于研發一項專利技術——用煤灰提取物做原材料，讓汽油或柴油動力汽車“瘦身”10％；至于電動汽車，可以通過使其電池減重20％到30％來進一步減輕其重量，由此增加它們續航的能力。古普塔的言論一出，立即將其他科學家的目光引向了煤灰，他們認為，煤灰提取物可能會成為未來包括電動汽車在內的更輕便、更節能車輛的“血肉”。
　　“可以將發電站產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構，這是一種堅固而中空的含泡結構，是煤炭燃燒所產生的廢棄副產品的一部分。這些副產品中，煤胞會漂浮在水上，而其他物質則下沉，因此，可以用水將其從這些廢棄的副產品中分離出來。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堅固但輕巧的材料，這種材料可以混合入很多金屬“體內”。古普塔和同事們估計，任何一片金屬中都可以添加60％以上的煤灰提取物，這一比例可以根據最終得到的部件所需要的彈性進行調整，這樣就可以在保持鋼鐵或鋁的強度的同時大大降低其重量。
　　目前，古普塔和其他研究人員正在與威斯康星的制造企業合作，并且已經制造出了一些汽車的原型，以此來證明這一方法的確可行。他們說，讓標準汽車減重10％是“保守估計”，因為汽車技術人員或許能在制造中發現研究人員沒有想到的其他用途。盡管這項技術有幾百種用途，但古普塔表示，重型車輛制造商和軍方可能最感興趣。
　　然而，古普塔的下一步目標首先瞄準了電動汽車市場，同汽車制造商以及電池制造商合作。試圖通過將這種煤胞融人電池使用的鉛或者其他金屬內，將電池的重量減少20％到30％甚至更多。“電池是電動汽車中最重的部分，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間。而這項技術可以進行規模化生產并且成本低廉”。
　　雖然來自煤灰的煤胞的質量無法預測是非常重要的一個問題，但在美國，每年發電站產生的大量煤灰提供了廉價、充足的材料供應。只要愿意，人們可以從中挑選出最好的煤胞。
　　煤灰的作用遠不止于此，在美國化學學會年度大會上，美國佛羅里達大西洋大學化學與生物化學系教授查爾斯·卡拉赫也提出了將燃煤發電廠產生的煤灰用來制造包裝材料，包裹美國道路和橋梁所使用的水泥的建議，經過“包裝”的道路和水泥的壽命甚至可以延長幾十年。而且，這種材料的經久耐用性是現有包裝材料的幾百倍，而成本則僅為其一半，因此，每年能為美國節省數千億美元。
　　“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，“有些煤灰確實被回收并重新利用，但70％的煤灰進了垃圾填埋場。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’能變成極有價值的資源，它們可以包裹水泥，成為水泥的‘護身符’，減緩水泥因為時間流逝而出現的品質下降乃至崩塌的速度。而且，這種包裝材料也可以修復受損的水泥。”
　　在卡拉赫的實驗中，當暴露在炎熱、寒冷、下雨和其他比實際環境還要惡劣的模擬環境中時，煤灰制成的這種包裝材料具有非凡的硬度和耐用性。例如，當將其暴露在酸度達正常室外空氣酸度一萬倍的空氣中時，這些包裝材料可讓水泥的品質維持在很高的水平，在一年的觀察期內，受到這種保護的水泥堅固如初并毫發無傷，而暴露在同樣的環境下的普通水泥幾天后就開始弱不禁風了。
　　目前美國在修復、加固和替代家用廢水系統和飲用水系統中所用水泥方面的花費高達1.3萬億美元，而且很多項目必須要在2020年前完成，以避免可能會出現的環境問題和公共安全問題；同時，修復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、橋梁和水系統的壽命，節省成本，同時解決煤灰的廢物處理問題。”在卡拉赫看來，眾多看似無用的廢物其實都有著未被發現的剩余價值，人類在把目光過度集中于華麗光鮮的新技術材料的同時，也應該關注一下這些“老朋友