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如何把电子垃圾用在可持续建设?混凝土或许是个好方向

2024-05-21 16:51:30 Jane Marsh 阅读:
使用电子垃圾作为混凝土骨料并不是一个完美的解决方案,但它确实能带来重要的可持续发展效益···

电子垃圾(e-waste)是一个紧迫的问题。消费电子产品的增长对企业来说是个好消息,但随着新硬件淘汰旧硬件,电子垃圾的处理问题也在迅速扩大。WuAednc

过去几年出现了许多管理电子垃圾的可行策略。其中最吸引人的是应用在建筑业的,有一种方法可以促进电子行业和建筑行业的可持续发展。WuAednc

电子垃圾的问题

要理解在建筑中使用电子垃圾的重要性,各组织必须首先认识到电子垃圾问题本身的规模。2020年,全世界产生了5500万吨电子垃圾,并且没有减缓的迹象。到2030年,这一数字可能会超过7400万吨。WuAednc

当然,如果人们能够安全地处理旧电子产品,那么它们的报废并不是什么大问题。然而,这种情况并不常见。全世界只有17.4%的电子垃圾被回收利用,其余的则被送往垃圾填埋场或焚烧炉。WuAednc

缺乏回收利用是一个问题,因为电子产品并不能生物降解。许多设备所含的材料一旦渗入环境,就会对环境造成危害。锂等金属会释放毒素,危及垃圾填埋场附近的野生动物。焚烧这些废物也好不了多少,因为焚烧会释放出同样的有害化学物质蒸汽,并导致大量温室气体排放。WuAednc

地方法规也未能有效避免这些问题。美国将大部分电子垃圾运往海外的中国或印度,因为美国当局无法在这些国家强制执行安全处置措施。WuAednc

绿色混凝土中的电子垃圾

在循环经济中再利用电子垃圾是一个很有前景的解决方案。其中一种特别好的方法是将电子垃圾用作混凝土的骨料。骨料是增加水泥强度和结构稳定性的添加材料,电子元件可能是一种很理想的骨料。WuAednc

环氧树脂、玻璃纤维、铜和稀土金属等常见的器件材料不易分解,且机械强度高。正是这些特性使它们难以回收再利用,并对垃圾填埋场造成危害,但也正因此使它们成为了一种前景广阔的建筑资源。考虑到混凝土的二氧化碳排放量占人类总排放量的9%,并且是世界上产量最多的材料,因此对其进行可持续性改进的时机也已成熟。WuAednc

这种循环利用也有经济效益。除劳动力外,材料占建筑预算的最大部分。使用电子垃圾作为混凝土骨料可以降低混凝土生产中的材料成本,从而降低使用这些材料的施工团队的项目费用。WuAednc

效果如何?

在混凝土中使用电子废物的早期实验显示出了良好的效果。2019年的一项研究发现,用电子垃圾替代15%的粗骨料,可使混凝土的抗压强度提高20.35%,抗弯强度提高15.69%。WuAednc

最近的一项研究对电子垃圾作为混凝土骨料的可行性也得出了类似的结论。该项目用废电路板制成的纤维取代了多达5%的传统添加物。电子垃圾含量较高的混凝土的抗压强度提高了24.7%,抗拉强度提高了70.25%。WuAednc

电子垃圾的总体效益在百分比较高时会达到收益递减点。尽管如此,这些研究表明,将电子废物回收成混凝土不仅可行,而且更可取。WuAednc

值得注意的是,这种回收并不能消除与混凝土相关的碳排放。混凝土对环境的影响很大程度上来自于使水泥具有可加工性并将这些材料组合在一起所需的高能量。然而,减少对原始骨料的需求,同时最大限度地减少电子垃圾,是朝着正确方向迈出的一步。WuAednc

电子垃圾回收既能改善建筑,又能改善电子产品

使用电子垃圾作为混凝土骨料并不是一个完美的解决方案,但它确实产生了重要的可持续发展效益。将这一做法作为减少电子垃圾大行动的一部分,可以帮助电子公司变得更加可持续。WuAednc

这种做法也将有助于建筑业减少其对环境的影响。尽管仍然需要采取其他措施,但这两个行业可以通过合作来弥补彼此在可持续发展方面的差距,从而获得巨大收益。WuAednc

(原文刊登于EDN姊妹网站Power Electronics News,参考链接:How Can e-waste be Used for Sustainable Sonstruction,由Ricardo Xie编译。)WuAednc

责编:Ricardo
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