再生綠建材趨勢-再生混凝土如何重塑建築?

文:JustinYC Huang

台灣從20年前,也就是2004開始,推動綠建材標章制度,將綠建材定義為四大種類,包含健康綠建材、再生綠建材、生態綠建材、高性能綠建材。並讓廠商能夠取得對應的標章。同時也提供了一個公開資料庫,讓大家可以去查詢哪些公司的哪些材料產品,有取得哪些類型的標章。

其中,對於再生綠建材和生態綠建材,我查過標章資料庫有了有趣的疑問。這篇分享先不談生態綠建材的部分;而對於再生綠建材的材料產品,我的好奇是,為什麼大部分通過的建材比例,都是水泥、混凝土或地磚呢?

這個答案直到我最近去了一趟日本,也在日本考察了關於專門介紹混凝土未來趨勢的說明,我自己有了初步的解答。

因為混凝土在全地球的資源需求,就是使用量僅次於水的資源, 且混凝土遭遇到嚴重的環境危機:砂不足與高碳排放,

混凝土的主要成分中,約70%是砂和砂粒,30%為水泥(Cement)。 製造水泥的過程需要將石灰石與黏土加熱至1000度以上,這會產生大量二氧化碳(CO₂)

令人震驚的是,水泥製造所排放的二氧化碳佔全球碳排放量的8%。 此外,砂作為原料之一,也面臨供應不足的危機:

河砂限制:每條河只能採取1/10的砂以避免破壞生態平衡。
沙漠砂挑戰:沙漠中的砂因顆粒形狀特殊,僅有少部分能用於水泥製造。

這些挑戰使得建築業迫切需要更環保且資源友善的解決方案。

所以讓混凝土某種程度的可回收再利用,為地球帶來減碳是非常有效益的。

再生混凝土:解決砂不足與二氧化碳排放的新契機

以國內再生綠建材標章-石質再生綠建材的定義如下:

建築物外牆、隔間牆、地磚、面磚、地板、屋頂材等,以使用廢棄混凝土材料、各種無害性之無機廢料如廢陶瓷、廢玻璃、石質下腳料等原料,所生產製造之石質建材。此外回收混凝土磚石塊、廢玻璃、陶瓷廢料等,經適當篩分亦可製成建築用骨材粒料。

簡單來說,國內針對再生綠建材的要求,需要做到”有程度的”可回收和重複利用。

那如果我們要做到能完整的回收混凝土,並能最大化的重複利用,是有可能的嗎?

近期日本開發了一種利用高壓技術生產再生水泥的方法,核心在於:

  1. 將廢棄建材粉碎並摻水,施加高壓壓縮形成再生混凝土。
  1. 再生混凝土主要有強度不足的問題,但將水分含量控制在合適的比例,並使用砂粒徑0.1 mm的材料,配合高溫、高水分與高壓,產生化學反應,便可以製造出強度可達43 MPa的材料(接近高樓建築標準的48 MPa)。
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與傳統緩凝土相比,再生混凝土製造時所產生的二氧化碳,因為去除了傳統水泥製程,排放量只為原本的1/10。

很驚人對不對?

更驚人的是,日本也研究在再生混凝土加入特別的成分,
在形成建築後,可以主動吸收二氧化碳,達到「負碳排放」的效果,
如果所有建築材料都使用這樣的材料,這不僅解決了高碳排放問題,更為地球環境提供長期效益。

但實務上的困難是,如何快速生產大量的再生混能土?
就如電動車的導入與提升市占,總是需要時間。

因此我的思考是,未來的再生綠建材需要進一步更追求主動吸收碳。
只單單滿足再生綠建材標章,是不夠的。

不過如同天然森林般淨化空氣,做到這樣建材的難度非常高,知易行難,

這需要大量的技術與製程嘗試,跳脫框架的勇氣,
和推進業界商業模式的轉型。

期待瑰貝鈺能在這方面貢獻一點點影響力。



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