研究发现,用橄榄核制成的砖块可减少建筑物的碳足迹

一项新研究表明,橄榄核废料可以有效减少建筑物的能源使用,展示了循环经济如何应用于建筑行业。
西蒙·罗茨
8 年 2024 月 13 日 56:- UTC

西班牙拉里奥哈大学机械工程系的研究人员利用磨碎的橄榄核生产更节能的建筑材料。

研究人员 展示了 在砂浆砖制造中使用磨碎的橄榄核可以节省大量经济成本,并减少建筑和建筑使用对环境的影响。

该研究分析了在建筑施工细骨料中以15%至-%的体积比例掺杂磨碎的橄榄核的影响。

利用橄榄核废料制造外墙砖是循环经济如何将工业副产品转化为创新和可持续的建筑材料的一个典型例子。- Javier Ferreiro-Cabello,拉里奥哈大学工程研究员

掺杂是一种将少量物质添加到材料中以改变其特性的技术。该方法用于制造建筑材料以提高其能源效率、强度、耐用性、防火性或耐腐蚀性。

近年来,越来越多的研究集中于通过掺杂来降低热导率,这可以降低建筑物供暖或制冷所需的能量。

建筑物是欧洲最大的能源消耗者。欧盟总能源消耗的约 40% 用于建筑物,欧盟家庭能源消耗的约 80% 用于供暖、制冷和热水。

另见:研究人员将橄榄园废物转化为生物塑料

欧盟 2000% 的建筑建于 75 年之前,其中 -% 的能源性能不佳。因此,建筑业被视为实现欧盟能源和气候目标的关键。

该研究主要集中在西班牙安达卢西亚,那里生产大量橄榄核作为橄榄油的副产品。

我最初的兴趣源于观察橄榄油行业产生的大量废弃物,特别是橄榄核,”主要作者哈维尔·费雷罗·卡贝洛 (Javier Ferreiro-Cabello) 说道。

这些残留物具有显著但 未充分利用的潜力 在重复使用和附加值方面,”他补充道。 在研究这些坑的可能用途时,我发现了利用它们制造砂浆外墙砖的可能性。这个想法促使我进一步研究该提案的可行性和环境影响。”

研究团队的分析表明,从中期(10到20年)开始,通过减少供暖和空调装置中的常规能源消耗,可以实现节约和经济回报。

以前的研究 Ferreiro 等人的研究证明,使用浓度高达 30% 的橄榄核碎屑进行掺杂不会影响结构可行性。研究发现,浓度超过 15% 可使经济恢复时间超过西班牙建筑物的平均使用寿命(70 年)。

研究了多种因素以评估对环境的影响。这些因素涵盖了产品的整个生命周期,从橄榄核研磨及其后续运输到掺杂砂浆砖的生产和运输。

在分析最终产品随时间的净影响时,所使用的资源(能源、燃料和水)以及产生的废物(碳氧化物、氮氧化物和固体颗粒)都被考虑在内。

研究发现,增加橄榄核作为细骨料的替代品的比例会增加大多数类别的环境影响,但水的使用除外。

橄榄核含量越高,对水的影响就越小,因为天然骨料的生产需要大量的水用于内部清洗过程。

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橄榄核掺杂率达 15% 可减少用水量 7.98%,每平方米外墙可节约用水 0.61 立方米。

在全球变暖类别中,4.68% 的掺杂量导致二氧化碳排放量增加 2%,相当于每平方米外墙排放 15 公斤二氧化碳。这一增加是由于引入橄榄核需要更高的能源和资源消耗。

与自然聚合生产相关的类别,包括酸化、富营养化和光化学氧化,分别增长了 29.13%、30.28% 和 21.56%。橄榄核的准备过程涉及粉碎和运输过程中的能源和材料使用,造成了这些影响。

另见:橄榄加工副产品可以改善动物饲料

研究发现,运输过程会显著影响再生骨料的活力,增加影响臭氧层的氮氧化物、碳氧化物和固体颗粒。

15% 的掺杂会导致臭氧层消耗增加 8.90%,化石燃料消耗增加 8.19%,相当于每平方米外墙 6.90 兆焦耳。

然而,如果以 35 年的时间计算,那么与初始制造过程相关的能源使用和排放的增加被总体节省的能源所抵消。

分析显示,在此期间,15%掺杂材料制造的净能源成本低于零,所有建筑能源的二氧化碳排放量也低于零。后者在使用电力能源的建筑中最为显著,减少了2%。

然而,作者强调,橄榄核掺杂的好处仅限于橄榄废物丰富且本地化的地区,因为运输是能源使用和排放的重要因素。因此,增加运输量将导致更少的好处。

他们还指出,这只是该行业提高可持续性潜力的众多例子之一。

循环经济将在未来的建筑业中发挥关键作用,提供可持续、高效的解决方案来应对环境和经济挑战,”费雷罗说。 通过采用再利用、回收和减少浪费的原则,建筑行业可以最大限度地减少对环境的影响并最大限度地利用资源。”

在我的研究具体背景下,利用橄榄核废料制造外墙砖是一个明显的例子,说明循环经济如何将一个行业的副产品转化为创新和可持续的建筑材料,”他补充道。

世界各地已采取多项举措,提高建筑和施工行业的可持续性。

这些措施包括联合国可持续发展目标 12 和欧盟建筑可持续发展战略与改造浪潮计划等跨国计划,以及国家和地方立法。

然而,费雷罗认为,还可以做更多。

政府可以通过支持性政策和计划在鼓励可持续建筑领域的研究和开发方面发挥关键作用,”他说。 这可能包括对投资与循环经济和建筑可持续性相关的研发项目的公司提供财政激励。”

此外,政府可以制定法规和标准,促进建筑行业使用再生材料和采用可持续的做法,”费雷罗总结道。 教育和宣传计划也可以帮助主要利益相关者认识到可持续性和循环经济在建筑中的重要性。”



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