Tag: 綠建築材料

康乃爾大學Jenny Sabin領導的研究團隊正在開發名為「HelioSkin」的彈性太陽能材料，此材料具備類似向日葵的追蹤太陽能力。這種輕巧布料可應用於伸縮式屋頂、體育場館或摩天大樓外牆，透過仿生皮層追蹤太陽路徑，提高能源效率。研究團隊計劃先從小型後院遮陽篷開始測試，未來將擴大至公園及大型建築，期望創造美觀實用的太陽能基礎設施，促進大眾採用綠能。

瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的建築師與工程師團隊，開發出可永續發展的牆壁及天花板元件，能有效調節室內濕度。此吸濕元件由大理石廢料及煅燒高嶺土製成的地質聚合物（Geopolymer）為材料，並以 3D 列印的膠結噴射技術（Binder Jet Printing）製造。相較於傳統通風系統，可大幅降低環境衝擊，為建築產業邁向 2050 年淨零碳排目標，開啟新可能。

英國倫敦大學(UEL)研發出以甘蔗渣(sugarcane bagasse)結合沙子與礦物黏合劑的環保建材 Sugarcrete®，碳足跡較傳統磚材少了許多，且具有良好的隔熱、隔音及防火性能。此材料已應用於印度北方邦(Uttar Pradesh)的校園建設，並與當地非政府組織合作，於印度希薩爾(Hisar)興建社區中心。

C-Crete Technologies研發的全球首款零水泥、零碳排放花崗岩混凝土，在紐約曼哈頓JPMorgan Chase新總部大樓成功澆置。這項創新技術不僅展現卓越性能，更為建築業的永續發展開創新局。該建案匯集多方頂尖團隊，共同打造綠色建築新標竿，為未來城市發展注入嶄新動能。

芝加哥大學普利茲克分子工程學院（PME， University of Chicago’s Pritzker School of Molecular Engineering）的研究人員設計了一種類似變色龍的建築材料，它可以根據外部溫度改變其紅外顏色以及吸收或釋放熱量的程度。炎熱時，這種材料可以發散出它所包含的高達92%的紅外熱量，幫助冷卻建築物內部。然而，在較冷的天氣裡，這種材料只發散7%的紅外線，幫助建築物保持溫暖。

想像一下，一座20層樓的混凝土建築可以像一個巨大的電池一樣儲存能量。瑞典查爾默斯理工大學的一項研究顯示，這樣的願景有一天可能成為現實。瑞典查爾默斯工業大學建築與土木工程系的研究人員最近發表了一篇文章，概述了可充電電池的新概念——由水泥製成。 綠建築材料：可充電水泥電池 對綠建築材料的不斷增長需求，為此領域的研究人員帶來了巨大的刺激，曾在瑞典查爾默斯理工大學（Chalmers University of Technology）工作的Emma Zhang博士，幾年前加入了Luping Tang教授的研究團隊，尋找未來的建築材料，他們一起成功地開發出了世界上第一個可充電水泥電池的概念。 這個概念首先涉及水泥基混合物，添加少量短碳纖維以增加導電性和彎曲韌性。然後，在混合物中嵌入一層金屬塗層的碳纖維網——鐵作陽極，鎳作陰極。經過多次試驗，這就是研究人員現在展示的原型。 「早期研究表明混凝土電池技術的性能非常低，所以我們意識到我們必須打破常規，想出另一種方法來生產電極。我們開發的這個特殊想法，也是可充電的，以前從未被探索過。現在我們有了實驗室規模的概念證明，」Emma Zhang解釋道。 研究團隊生產出了一種可充電水泥電池，其平均能量密度為每平方米7瓦特時（或每升0.8瓦特時）。能量密度用來表示電池的容量，一個適度的估計是，新電池的性能可能是以前嘗試的混凝土電池的10倍以上。 與商用電池相比，這種電池的能量密度仍然很低，但由於電池在建築物中使用時體積巨大，這一限制可以被克服。 解決儲能問題的潛在關鍵  電池可充電是其最重要的品質，如果這一概念進一步發展和商業化，其使用的可能性幾乎是驚人的。能量儲存是一種明顯的可能性，監測是另一種可能性。研究人員認為，該技術的應用範圍可能包括為Led供電、在偏遠地區提供4G連接，或在混凝土基礎設施中提供陰極保護以防止腐蝕。 「例如，它還可以與太陽能電池板結合，為高速公路或橋樑的監控系統提供電力，由混凝土電池操作的傳感器可以檢測到裂縫或腐蝕，」Emma Zhang說。 以這種方式使用結構和建築的概念可能是革命性的，因為它提供了一個替代的解決能源危機的方案——通過提供大量的能源存儲。 混凝土是由水泥和其他成分混合而成的，是世界上最常用的建築材料。從可持續發展的角度來看，它還遠遠不夠理想，但增加功能的潛力可以提供一個新的維度。 Emma Zhang表示，「我們有一個願景，在未來，這項技術可以讓多層建築的整個部分由功能混凝土製成。考慮到任何混凝土表面都可能嵌入一層這種電極，我們談論的是體積巨大的功能性混凝土。」  服務壽命方面仍存在挑戰  這個想法仍處於非常早期的階段。延長電池的使用壽命和發展回收技術是該技術商業化前尚待解決的技術問題。 研究人員表示，「由於混凝土基礎設施通常可以使用50年甚至100年，所以電池需要改進以匹配這一標準，或者在使用壽命結束時更容易更換和回收。目前，從技術角度來看，這是一個重大挑戰。」 但研究人員希望他們的創新能提供很多東西。「我們相信，這一概念將為未來的建築材料提供更多的功能，如可再生能源，做出巨大貢獻，」他們補充道。