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污染物改善世界的10种方式

尽管人类在许多领域上有所进步,但这说明不了什么,我们仍旧是一个极其浪费的群体。垃圾填埋场遍布全球,我们正使地球朝着《机器人总动员》(WALL-E)里所描述的方向发展(译注:影片中地球早就被人类祸害成了一个巨大的垃圾场,已经到了无法居住的地步,人类只能大举迁移到别的星球)。为了保护环境,我们要循环利用材料,在某种程度上,这不仅仅是将垃圾和污染从环境中清除,实际上更是对环境的改善。

10.玉米棒芯

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人们对那些无谷粒的干玉米棒芯简直“无计可施”,它们很可能是最没有用处的废物之一,甚至连动物也不屑一吃。11岁的印度小女孩拉利塔·普莱斯达·斯里巴达·斯里赛(Lalita Prasida Sripada Srisai)真心觉得这真是太浪费了。

她决定用干玉米棒芯做一个实验,在一碗脏水中放入一些玉米穗轴。回来之后她发现,水比之前干净了。因此,她用五个瓶子做了个过滤装置。水从5个装着玉米棒芯的瓶子滴下,每一瓶子里装的是不同的玉米棒芯,比如完整的玉米棒芯、粒状粉末状的玉米棒芯以及熏黑的玉米棒芯。

斯里赛认为她的装置可以清除70%~80%的污染物,接下来只需将水烧开或者在水中加入碘片消毒就好了。她还说,如果农民们采用这个装置的话,他们就可以通过这些平常扔掉的东西省下不少钱。

因为这个创意,她赢得了2014年谷歌科学挑战赛的冠军。

9.木料废物

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木料废物是另一种没多大用处的材料。金属垃圾还可以熔化重新利用,但丢弃的木屑却无法回炉重造。于是,研究者们研制出一种“快速热解”的方法,可以使木屑在无氧环境下转变成粗制生物燃料和燃气。

和化石燃料一样,这种生物燃料可用于运输、化工以及塑料制造业。与传统的化石燃料相比,这种燃料更清洁、更便宜。开发人员并未设想其能和燃料在这方面一较高下,他们只不过想充分利用废物。如果成功的话,他们计划将该项目扩大到全面生产的炼油厂中去。

8. 啤酒废水

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啤酒是世界上最受欢迎的饮料之一,2014年的酿造量约19.6亿公升,以品脱计,那足足是4150多亿啊。

酿酒过程中会产生大量废水,其中废料包括废弃的啤酒,以及用过的大麦和酵母。为了利用废水,纽崔森尼公司(Nutrinsic Corporation)已经开发了一种通过改变水的状态来培养能产生蛋白质的微生物的机制。

之后研究人员将这些蛋白质提取出来,再进行浓缩、杀菌和干燥处理。剩余的产物则作为鱼食和其他动物食物的配料。再者,这个过程还可以达到清洁水源的目的,使其可以在厂内再利用。

纽崔森尼旗下有两个工厂,一个在中国,而另一个名为米勒库尔斯特伦啤酒(Millers Coors Trenton Brewery)的工厂则坐落在俄亥俄州特伦顿(Trenton,Ohio)。此过程不但减少了水的使用量,创造了另一收入来源,同时还有益于世界食品业的发展。

在地球用地逐日紧张的情况下,找到一种无需浪费种植人类食物的土地来畜养家畜的方法无疑意义重大。而纽崔森尼开发的这一套机制不仅能不费一尺一寸之地供养动物,还有效利用了废物。

7. 卷烟滤嘴

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据估计世界上大约每天出售150亿支香烟。于是就有了这数不尽的烟头遍布地面、排水沟以及填埋场,让人倒尽胃口。无论烟头最终被扔弃在哪儿,其中的化学物质和焦油仍会污染土地和排水沟。

幸运的是,南韩首尔大学(Seoul National University)的科学家们已经发现烟头可以被当做蓄电器循环利用。通过热化学分解,即高温分解(pyrolysis),卷烟滤嘴中的细胞膜质醋酸纤维(cellulose acetate fibers)被碳化从而成为超级电容器的适用材料。

超级电容器是比普通电池使用寿命更长,充电时间更短,容量更大的新型电池。它们渐渐取代了电池的地位,越来越多地被用于电池需用量较大的领域,例如通讯、交通和能源行业。

测验过程中,研究人员表示烟头制成超级电容器比用石墨烯、碳纳米管和碳等制成的电容量更大。

6.塑料瓶

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可以说,西方社会花钱买的最为浪费的一样东西就是瓶装水。全世界每年销售500亿瓶瓶装水,其中仅美国就消费了300亿瓶。这其中还不包括其他瓶装饮料。

这些瓶子的原料是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。它们不能进行生物降解,而是通过光降解,在分解过程中还会释放毒素,污染水源和土地,引起动物中毒生病。

然而,都柏林大学(University College Dublin)的研究者发现一种方法,能把便宜的PET塑料转换为品质高、价格贵的聚羟基脂肪酸酯塑料(PHA)。转化过程如下:先用高温热解的方法将塑料瓶融化,把聚对苯二甲酸乙二醇酯分子分解成对苯二甲酸(TA)、油和气体,然后一种名为假单胞菌的细菌便得以在TA上成长和繁殖,最终将其转化为PHA。

PHA塑料广泛应用于医疗上,比如保持动脉张开的医用支架以及在人造组织。

5.轮胎

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废弃的汽车轮胎处理是一个复杂的问题。由于它们由橡胶制成,需要50~80年才能分解,几十年来,用过的轮胎堆积在垃圾填埋场,既是潜在的火灾隐患,又是蛇虫鼠类的天堂。这可不是个小问题,据估计,每年的废弃轮胎数目达到了12亿。

南威尔士大学的维纳·沙哈瓦拉(Veena Sahajwalla)研发出了一种创新技术,能在为另一产业治污的同时处理掉这些旧轮胎。她用轮胎和某种塑料来代替焦炭炼钢。加工自煤炭的焦炭是钢铁冶炼中的重要的燃料,却容易造成严重的环境污染。

相较于焦炭,沙哈瓦拉的处理方法有两个优点,一是能够去除杂质,二是能够提高钢材中铁的含量。这样,炼钢燃料便能减少10%~15%。

同时,这种方式对环境也有着双重作用:在回收使用轮胎的同时降低炼钢业的二氧化碳排放量。在某些情况下,使用这种方法能使炼钢成本降低10%以上,虽然这还得取决于原材料的质量。

项目开始以来,沙哈瓦拉已经回收利用了超过200万个废弃轮胎。

4. 塑料袋

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塑料袋是现代社会的一大祸害。据统计,塑料袋的年使用量高达五千亿到一万亿个。在英国这些地方,塑料袋的使用量每年都在增长,主要是因为塑料袋的成本最低。

但根本问题主要在于人们往往把塑料袋当作一次性用品,用完即丢。以英国为例,仅有百分之六的塑料袋被循环使用,这就导致了数百万吨的塑料袋将堆积在垃圾填埋场。随处丢弃的袋子还会危害野生动物。塑料袋分解所需时间极长,一些统计指出,塑料袋分解至少要花五百年,或者永远也不会分解。

然而,澳大利亚阿德莱德大学(University of Adelaide)的科学家们设计出了一个极其复杂的工序,将塑料变成碳纳米管薄膜。一纳米大约等于人类一根头发厚度的一万分之一长。

这些微小的纳米管可用于各个领域,包括能源、医疗保健及电子行业。

3.空气污染

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世界卫生组织调查显示,2012年每八位死亡的人中就有一人死于空气污染。事实上,空气污染被认为是“最大的环境健康危胁”,因为它会引发心脏病、肺癌、中风和慢性阻塞性肺疾病。

为了移除一些空气中的污染物,来自麻省理工学院的安尼鲁·沙马(Anirudh Sharma)发明了卡拉打印机(Kaala-printer)。它能把蕴含在大多数的空气污染中的煤烟颗粒变成粉状油墨,然后将这些粉末和外用酒精与油混合。沙马用伏特加和一滴油来做实验,发现这能打印出分辨率为96的字或图片。他认为,一个柴油发动机发动一个小时或烟囱十分钟所排放出来的烟尘就足以填满一个传统墨盒。

沙马的打印机不仅有助于清洁空气,还能缩减打印机墨水的高昂费用。

2.水污染

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由于多种原因,干净的水对地球生态系统是绝对必要的。显然,我们需要喝水,但水还影响着我们呼吸的空气。地球上大约70%的氧气来自海洋植物。因此净化水是一个亟待处理的任务。

英国布里斯托大学(University of Bristol)的研究人员想到一个很棒的点子,不仅能净化水,还能把污染转化为能源。他们发明了一个叫“罗伯特(Row-Bot,robot和row boat的谐音)” 的机器人。这个机器人不仅能在水面自由移动,寻找被污染的微生物,还能通过自身的微生物燃料电池将其转化成能量。

在测试中,罗伯特只需收集足够维持自己运作的能量。但科学家发现,机器人收集的能量比用掉的多,这就意味着还有多余的能量可留作他用。

1.二氧化碳

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气候变化的主要原因是排放在大气中二氧化碳。来自加拿大阿尔伯塔省卡尔加里(Calgary,Alberta)碳工程公司(Carbon Engineering)的科学家确信,他们已经找到将二氧化碳从空气中剥离,并转化为燃料的方法了。

他们的方法是,用一面满是风扇的大墙,抽出空气中的二氧化碳,并将其通入一种能吸收二氧化碳的液体中。收集起来的二氧化碳就变成了碳酸盐,既可以储存于地下,又可用来生产低碳合成燃料。

工程师相信,假若全部投入使用的话,他们的设备每年能吸收30万轿车的尾气,并出产10万桶燃料。他们希望于2017或2018年开展试点工程,计划出产合成燃料10万桶。

翻译: 庄粉玲,静静,阿木,蛋儿,忘添书

审校:敖-有没  via listverse

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