「環保再造磚」有助減少廢物和碳排放 轉廢為用
現時香港每日有約180公噸的玻璃棄置於堆填區,佔都市固體廢物的1.7%;另一方面,本地玻璃回收率少於兩成,低於韓國、台灣等東亞地區,也遠遠落後於逾50%回收率的中國內地。香港尚未實施垃圾徵費,棄置玻璃毋須成本;本地又缺乏大型的玻璃回收商,「香港唯一回收玻璃的業務,是由香港理工大學(理大)發展的。我們已做了十多年,將玻璃變為環保再造磚。」碳中和資源工程研究中心總監、理大土木及環境工程學系環保建材講座教授兼系主任潘智生教授說。20多年來,他積極研究和應用環保建材。由他所研發、以建築廢料和其他棄置物結合而成的「環保再造磚」已發展至第五代;現正推廣的是以玻璃磨成的碎沙,代替天然沙石、混凝土,「 建議在校園使用,起示範工程的作用,令技術能夠應用落地。畢竟那些是在香港產生的廢物,要香港自己解決。」
廢棄物是香港三大碳排放源頭之一。香港特別行政區政府致力減低碳排放,並力爭於2050年前達致碳中和的目標。有見及此,理大亦成立了「建立碳中和校園專案小姐」,務求善用大學出色的科研技術和創新成果,致力於 2045年達至校園碳中和。
除了節約使用外,回收棄置物,並循環再做成有用物料,亦有助減少碳排放。潘智生教授所領導的團隊自2000年初開始研究回收並再利用廢棄物的方案。其團隊研發的環保再造磚,將破碎後的建築固體廢料代替部分天然砂石骨料,以製作再生骨料,成為綠色建材。他的團隊掌握碳化養護技術,利用二氧化碳(CO2)氣體與再生骨料表面水泥砂漿中活性成分之間的碳化反應,將之加速,以填充砂漿中毛細孔和微裂縫,從而降低再生骨料的吸水率和壓碎值,令環保再造磚的耐用程度媲美天然沙石,「這技術同時可以將二氧化碳氣體永久儲存於建築材料中,減少了溫室氣體的排放。」潘智生教授說。
除了研究工作本身,潘教授還着重將研究成果轉化作「落地應用」。他有兩個學生,畢業後運用在理大學到的知識和技術在香港設廠,回收建築廢料和棄置玻璃物料,並利用潘教授所研發之技術生產環保建材,實踐理大一直以來的理念:重視知識轉移,以及致力推動富有影響力、造福世界的研究。「環保再造磚的生產成本,表面上是比傳統磚塊貴一點,」潘教授指出,若從整體環境效益、公共管治的全周期成本作計算,環保再造磚在成本上其實更有優勢︰一、環保再造磚的生產條件基於回收社會上廢棄物料,本身已有助社會減省將廢料棄置到堆填區的相關處理成本;二、一般磚塊利用傳統沙石製成,但香港本土沒有這些物料供應,只能通過海外或國內輸入,運輸成本高昂,加上全球日益注重環保生態,天然沙石的開採工作不斷減少,物以罕為貴,使得以天然沙石造成的一般磚塊,價格水漲船高。「所有天然的東西都會愈來愈貴」,潘教授補充︰「 因此,如能用本地的廢物,取代從遠道運來的天然沙石,這已能提高環保再造磚的成本效應」; 三、 以環保再造磚取代一般磚塊,能減少天然沙石的開採需求。「開礦爆山拿取石塊、挖沙等的工作,對環境、動物生態均有很大影響,如減少有關開採工作,社會積極大規模使用環保再造磚塊,這對生命全周期的價值,有極大好處。 」他說︰「一切都經過充分考慮和計算,使用環保再造磚比起傳統磚塊,在整體成本控制上更有好處。」
潘教授的發明先後獲得2006香港環保產品卓越獎、2006年香港環保建築優異獎、第六屆國際發明展覽會金獎與 2008年澳門基金會發明獎等多個獎項,並於2018年的國家科學技術獎勵大會中獲頒「國家技術發明獎二等獎」。儘管在「環保再造磚」的工作上已取得相當突破和成功,但他並沒有放慢腳步,而是在「轉廢為用」的研究工作上繼續奮進。他研究將棄置玻璃分解成粉狀以取代部份混凝土,並發表報告。「方案可減低建材對水泥的依賴和使用。水泥是高污染、高二氧化碳的建材,每生產一噸水泥,就會產生0.8噸二氧化碳。我們的玻璃粉可以取代三成水泥,有助地球減少碳排放。」潘教授說,其發表的研究報告證明有關方案是可行的,而理大校園或成為他理想的驗證場地。
潘教授說,過往多代的環保再造磚塊也曾應於校園,如X座教學大樓地下。「我們常說要做『示範工程』,但在外面跟政府、發展商爭取支持試驗比較困難,而且要大面積應用,在價錢、供應上也要合乎要求,還要經過重重單位審批,又要諮詢、設計、承建商、大判二判,很多工序、人和事,令事件複雜化。在校園應用,則可以直接和校園發展處、設施及可持續校園處商量如何應用,程序比較簡單。」除了程序簡化外,在校園應用科研技術,亦便利監察成效︰「我們知道建材鋪在哪裡、如何應用,可以監測它的使用效果、耐久性等等,待一定時間後拿回實驗室檢驗,但如在外面使用,有時不知道會否被人換了,也不知道會否遭到破壞,影響驗證效果。」因應校園擴建,潘智生的環保建材,未來亦會應用於理大已規劃或已開展工程的項目上,例如九龍塘學生宿舍,何文田校園擴建和 VA及 VS座重建等項目。將研發應用於校園,既能打造「綠色校園」,又能為校內實用和創新的技術和方案提供場地作科學驗證,展現出理大的創新技術和方案如何切實可行,能夠應對校內以至廣大社會對環保、創新科研技術的需求。