據外媒報道,氯化鈉(除冰鹽)通常被用于高速公路除冰,但其對環(huán)境是有害的,而且會(huì )腐蝕道路材料和車(chē)輛的金屬車(chē)身。不過(guò),可能很快會(huì )有一種更環(huán)保的替代方法–這種全新的除冰劑由廢棄的葡萄皮制成。
這種除冰劑由華盛頓州立大學(xué)的史憲明教授和研究生Mehdi Honarvar Nazari領(lǐng)導的科學(xué)家團隊創(chuàng )建。他們首先開(kāi)發(fā)了一種利用化學(xué)降解和自然發(fā)酵分解葡萄皮和其他葡萄加工廢料的工藝。據報道,該技術(shù)本身不會(huì )產(chǎn)生浪費,可用于獲得融冰的有機化合物,例如磷酸鹽,胺和酰胺。
當對含有這些化合物的除冰溶液進(jìn)行實(shí)驗室測試時(shí),發(fā)現它的融冰速度比傳統的基于氯化鈉的除冰劑快,同時(shí)對混凝土和瀝青的破壞也“明顯更少”。
據報道,它對附近的水域幾乎沒(méi)有環(huán)境危害。相比之下,即使是在某些“生態(tài)友好型” 除冰劑中使用的甜菜汁,仍然可能通過(guò)消耗水中的氧氣來(lái)危害水生生物。
當然,溫暖到可以收獲大量葡萄的地區不一定擁有結冰的道路。該大學(xué)聲稱(chēng)其方法也可以用于從其他類(lèi)型的農業(yè)廢料中收集所需的化合物,例如牡丹葉,甜菜葉,蒲公英葉和蘋(píng)果廢料。
“我們提供了一種更具可持續性的解決方案,因為我們將更少的氯化物引入道路運營(yíng)中,并取得了可比甚至更好的性能,” 史憲明教授表示?!斑@是朝正確方向邁出的一步?!?
除冰劑有多種類(lèi)型,包括乙二醇或丙二醇及其他成分,包括增稠劑、表面活性劑、腐蝕抑制劑等。其中基于丙二醇的除冰劑更為常見(jiàn),因為它的毒性低于乙二醇。
乙二醇又被稱(chēng)為甘醇,化學(xué)式為HOCH2—CH2OH,屬于.簡(jiǎn)單的二元醇。它無(wú)色無(wú)臭、是甜味的液體,所以會(huì )聞到絲絲甜意。乙二醇對人類(lèi)有毒性,致死量為1.6 g/kg,成人誤服30毫升就會(huì )有生命危險。而乙二醇.大的危險性在于甜味,相比于其他有毒物質(zhì),人比較容易攝入大量乙二醇而中毒,經(jīng)過(guò)消化系統的作用,乙二醇會(huì )被氧化成乙醇酸,屬于強酸性,再被氧化成草酸。
當飛機有結冰或潛在結冰的威脅時(shí),通常會(huì )對飛機進(jìn)行除冰處理。冰會(huì )改變飛機的空氣動(dòng)力性能,嚴重時(shí)會(huì )造成機毀人亡的事故?,F在化學(xué)除冰劑主要成分為丙二醇(PG)和乙二醇(EG)。在運營(yíng)環(huán)境中乙二醇的使用溫度比丙二醇更低,但是丙二醇的毒性更低,丙二醇和添加劑組成的除冰液應用更為廣泛。
在實(shí)際應用中,大部分除冰液不會(huì )附著(zhù)在飛機表面而落在地面上,機場(chǎng)通常會(huì )使用回收裝置收集使用過(guò)的液體,防止除冰液滲入地下和水中。
乙二醇和副產(chǎn)物會(huì )首先影響人的中樞神經(jīng)系統,然后是心臟,.后影響腎臟系統。如果不及時(shí)予以救治,過(guò)量乙二醇會(huì )導致人喪命。根據美國毒物管制中心資料,2007年信息顯示當年有約1000起乙二醇中毒事件,造成16人死亡。生活環(huán)境中的乙二醇的主要來(lái)自機場(chǎng)中的除冰劑、車(chē)輛冷卻系統的防凍劑。乙二醇在大氣中的自然分解時(shí)間約在10天,水中和土壤中的乙二醇需要幾個(gè)星期才被分解。
丙二醇是略有甜味、無(wú)臭、無(wú)色透明的稠狀液體。丙二醇能降低水的冰點(diǎn),水和丙二醇的混合物呈粉紅色。雖然丙二醇被歸入無(wú)毒的序列,但卻會(huì )污染水源,尤其是在分解時(shí)候需要消耗大量氧氣,對水生物造成損害。
飛機除冰所需的用量由多種環(huán)節構成,通常為大型商用飛機除冰需耗費1900升除冰液和3800升稀釋液。而除冰劑的性能主要由保持時(shí)間和.低操作使用溫度來(lái)標定。保持時(shí)間指的是飛機在起飛前進(jìn)行除冰后都可以等待的時(shí)間。整個(gè)保持時(shí)間受除冰液稀釋、風(fēng)、降雨、溫度、飛機蒙皮材料等影響,如果超過(guò)了該時(shí)間段,飛機必須進(jìn)行重新的除冰處理。
關(guān)于這項研究的論文本周發(fā)表在《 Journal of Materials in Civil Engineering》雜志上。
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