編者按：如果這些數(shù)據(jù)是真實(shí)，那么老外的想法值得借鑒。僅添加0.03%的石墨烯粉末就將混凝土的強(qiáng)度平均提高了25%。全球水泥產(chǎn)量相當(dāng)于全球二氧化碳排放量的8%，因此可以認(rèn)為，通過添加石墨烯將所有混凝土產(chǎn)量有效減少四分之一，我們反過來可以看到這將貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈，并有可能將二氧化碳水平降低2%。
如果我們想實(shí)現(xiàn)零碳世界，我們確實(shí)需要以不同的方式來建設(shè)它。在這里，石墨烯@曼徹斯特公司的首席執(zhí)行官詹姆斯·貝克談到了支持和加速石墨烯創(chuàng)新的必要性，以幫助使建筑材料更加可持續(xù)，以期實(shí)現(xiàn)地區(qū)和國家凈零排放目標(biāo)。
大曼徹斯特(英國)旨在確保到2028年，城市區(qū)域內(nèi)所有新建筑和基礎(chǔ)設(shè)施都實(shí)現(xiàn)零凈增長。新材料和工藝的創(chuàng)新有助于從根本上建立一個(gè)零碳世界——但這一開創(chuàng)性工作需要通過國家投資來加速，以跟上政策目標(biāo)的步伐。最近的一項(xiàng)審查表明，僅添加0.03%的石墨烯粉末就可以將混凝土的強(qiáng)度提高25%的保守平均值。
仿照美國高級研究項(xiàng)目局的英國高級研究催化劑應(yīng)采用“快速失敗，快速學(xué)習(xí)”系列項(xiàng)目，以快速跟蹤可持續(xù)建筑材料的測試。
大曼徹斯特雄心勃勃的住房、就業(yè)和環(huán)境政策藍(lán)圖的一個(gè)主要目標(biāo)是，到2028年，該城市地區(qū)新建的所有建筑和基礎(chǔ)設(shè)施的碳排放量都將為零——地方當(dāng)局表示，這一舉措對于實(shí)現(xiàn)其到2038年成為碳中和區(qū)的總體承諾至關(guān)重要。
根據(jù)新政策，建筑將被要求不產(chǎn)生運(yùn)營碳排放。但另一個(gè)重要的考慮是尋找機(jī)會支持碳中和建設(shè)和鼓勵(lì)“綠色”供應(yīng)鏈。新材料和工藝的創(chuàng)新將有助于規(guī)劃者從根本上建立一個(gè)零碳世界。
石墨烯和2D材料有助于提供可持續(xù)建筑所需的一些技術(shù)突破——一個(gè)明顯的候選是將石墨烯應(yīng)用于混凝土。據(jù)國際事務(wù)研究所查塔姆研究所(Chatham House)稱，全球水泥產(chǎn)量——將混凝土粘合在一起的“膠水”——占全球二氧化碳產(chǎn)量的8%，令人震驚。
有趣的是，最近石墨烯增強(qiáng)混凝土的實(shí)驗(yàn)非常有希望。阿德里安·尼克森(Adrian Nixon)是《石墨烯雜志》(Nixene Journal)的編輯，該雜志是一份致力于石墨烯和2D材料科學(xué)新聞的獨(dú)立出版物，他對向混凝土中添加微量石墨烯和氧化石墨烯的各種研究進(jìn)行了綜述。阿德里安說，僅添加0.03%的石墨烯粉末就將混凝土的強(qiáng)度平均提高了25%。
因此，請記住，全球水泥產(chǎn)量相當(dāng)于全球二氧化碳排放量的8%，因此可以認(rèn)為，通過添加石墨烯將所有混凝土產(chǎn)量有效減少四分之一，我們反過來可以看到這將貫穿整個(gè)供應(yīng)鏈，并有可能將二氧化碳水平降低2%。這是一個(gè)激動人心的提議，也是一個(gè)可以進(jìn)行長時(shí)間辯論的提議——但關(guān)鍵在于此；在混凝土等建筑材料中添加適量的石墨烯可能會對我們的環(huán)境產(chǎn)生根本性的影響。
為什么不把我們未來的可持續(xù)城市與“石墨烯之路”聯(lián)系起來呢？與英格蘭高速公路公司和石墨烯工程創(chuàng)新中心的開創(chuàng)性工作是著眼于建設(shè)更具彈性的路面和高速公路基礎(chǔ)設(shè)施，以支持安全和性能的進(jìn)步。希望這將意味著更少的坑洼——但我們也有可能有一天擁有更容易接受下一代電動汽車和車輛的嵌入式技術(shù)的道路。
基于石墨烯的可持續(xù)性的另一個(gè)例子是在產(chǎn)品生命周期的另一端，以及如何更好地從冗余結(jié)構(gòu)和不需要的配件中回收材料。我的同事石墨烯@曼徹斯特的Vivek Koncherry博士有一種成熟的方法，可以在廢棄的輪胎中添加少量石墨烯，這些輪胎一旦被切碎和改造，就可以生產(chǎn)出性能幾乎與全新橡膠相匹配的回收產(chǎn)品。如果我們將類似的方法應(yīng)用于舊建筑材料的再利用，這樣我們就可以建造全新的東西，會怎么樣？
石墨烯和2D材料在可持續(xù)建筑中的顛覆性作用非常令人興奮，并在整個(gè)行業(yè)發(fā)揮作用——但如果我們要切實(shí)實(shí)現(xiàn)任何目標(biāo)，就需要快速加快創(chuàng)新。我要求決策者以多種方式行動。
英國國民：
建設(shè)面臨的巨大挑戰(zhàn)：我之前曾對英國政府計(jì)劃仿照美國先進(jìn)研究項(xiàng)目署（ARPA）的先進(jìn)研究催化劑計(jì)劃表示歡迎。我建議由這類機(jī)構(gòu)委托并資助一個(gè)由國家資助的“快速失敗，快速學(xué)習(xí)”發(fā)展項(xiàng)目，以快速跟蹤可持續(xù)建筑材料的測試。這項(xiàng)工作可以通過在英國各地授權(quán)，例如曼徹斯特大學(xué)（University of Manchester）在石墨烯增強(qiáng)型產(chǎn)品方面的區(qū)域?qū)ｉL來加快這項(xiàng)工作。這種大挑戰(zhàn)的方法類似于英國的國家法拉第電池挑戰(zhàn)賽，該挑戰(zhàn)旨在改變儲能技術(shù)。
區(qū)域的：
“燈塔”項(xiàng)目：隨著創(chuàng)新委托給區(qū)域卓越中心，如果地方當(dāng)局希望支持全部或部分由可持續(xù)材料制成的樣板建筑項(xiàng)目，這將是理想的。這些項(xiàng)目將成為“燈塔”項(xiàng)目，為新建筑技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供全面的示范。例如，大曼徹斯特可以考慮修建一段石墨烯增強(qiáng)表面的道路，或者委托建造一座公共建筑或橋梁，例如使用石墨烯混凝土建造或部分建造。
綠色采購：地方當(dāng)局可考慮在投標(biāo)/競爭階段提出規(guī)劃建議，積極吸引愿意在其開發(fā)項(xiàng)目中使用新的可持續(xù)建筑材料的承包商。
信息來源：《
The Graphene Council 》網(wǎng)站
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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