延長柏油路使用期限 減少城市熱島效應 二氧化鈦 為道路降溫除汙

編譯/韋士塔 |2021.08.21
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工作人員在馬路噴灑二氧化鈦,降低熱島效應。圖/網路

編譯/韋士塔

地球暖化讓氣候日益極端,夏季高溫一再刷新紀錄。以瀝青鋪設的道路,夏季在陽光曝晒後的溫度可能高達攝氏70度,加上建築物蓄熱,在都會區形成熱島現象。

美國南卡羅來納州查爾斯頓郡正在測試一種道路養護新方式,以化學物質二氧化鈦(TiO2)塗料噴灑在馬路上。掌管查爾斯頓郡公路的官員表示,在馬路上塗抹二氧化鈦塗料,不僅能夠在馬路形成霧封層,保護柏油表面,還能反射日照,降低路面溫度,進而減少城市熱島效應。

此外,二氧化鈦還能加速分解汽車廢氣中的有毒物質「氮氧化合物」。如此一來,街道周遭會變得更涼爽,汙染物也減少,並且讓馬路更耐用,這代表民眾在空調和醫療保健方面的支出會更少,地方政府則能減少環境清理和道路養護的費用。

官員解釋,柏油馬路的反射率低,且容易吸收熱能,這會縮短馬路的使用壽命;顆粒細小的奈米霧狀二氧化鈦可當成添加物,加入道路養護劑,具有降溫效果,柏油路的溫度愈低,使用壽命愈長。這種奈米噴霧也能與瀝青結合,加快道路排水速度。

除了反射日照和降溫,二氧化鈦還能分解有毒物質。二氧化鈦是一種光觸媒,被光線照射後會釋放出自由基,能分解汙染物,把路面附近的一氧化二氮含量減少40%。此外,二氧化鈦還能分解黴菌和細菌,等於是在道路上塗上殺菌塗層。

這種二氧化鈦塗料,是由「路面科技」(Pavement Technology)公司與路易斯安那州立大學共同研發,並與德州農工合作測試。在查爾頓郡測試時,曾引發民眾質疑在道路上噴灑化學物,是否會對人體健康造成危害。

「路面科技」的技術顧問霍頓(Ken Holton)指出,二氧化鈦的奈米粒子若被吸入人體,可能有致癌風險,但這種新型塗料是直接塗在瀝青上,不會經由空氣傳播,所以不會危及健康。他進一步表示,目前二氧化鈦已被廣泛應用於各種日用品,包括油漆、紙張、塑膠、油墨、纖維、橡膠、化妝品,甚至食品,迄今的研究均顯示,這種物質用於道路,不會傷害人體、寵物或植物。

以成本而言,使用二氧化鈦塗料噴灑馬路,長期而言可節省許多公共支出的費用;以查爾斯頓郡為例,當地的柏油路鋪設完成後,通常在第3年就須翻修,之後每5年再進行補強,處理方式是噴灑一種稱為Reclamite的黏合劑,這種化合物會深入地表,讓瀝青更穩固,每平方碼的成本約1美元。

奈米二氧化鈦塗層的成本雖然較高,每平方碼的成本約2美元,但首次處理後約5年才須再次養護。研究團隊將持續進行成本效益分析,確定長期的成本是否低於短期成本;即使兩者的成本效益相近,但奈米二氧化鈦塗層還兼具降溫、分解汙染物等優點,更值得採用。

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