年5月,自然科研出版的《科学报告》刊载了一篇论文,日本北九州大学的西斯万蒂·祖莱达(SiswantiZuraida)等其他两位研究人员,采用一种特殊材料建房子,这种材料就是纸尿裤。砂子都从哪里来?与细软的沙子类似,砂子也是岩石经历风化和侵蚀形成的,只不过砂子的颗粒尺寸比沙子大一些。砂子的主要成分是二氧化硅,但是也含有各种杂质,因此会呈现出不同的颜色。一般来说,砂子分为三类:一种是沙漠里的砂子;一种是海边的海砂;还有一种是河里的河砂。这三类砂子最大的区别就是它们的颗粒大小和光滑程度。沙漠里的砂子和海砂经过长时间摩擦,颗粒只有零点几毫米,而且表面非常光滑。相比之下,河砂的直径在1毫米左右,表面更粗糙。这种区别,在建筑领域直接就是能用不能用的差异。现代建筑最常用的混凝土需要混合水泥、砂浆之类的原料,其中的砂浆不能太细,一般要选用河砂才行。沙漠里的砂子太小太滑,用它来盖房,混凝土的强度就不达标。阿联酋首都迪拜就坐落在沙漠之中,但是还要进口大量的河砂用于建筑。此前新华社报道的迪拜进口砂子的相关新闻。图片截取自新华网文章《被忽略的“沙子危机”》海砂含有大量盐分,同样不适合用于建筑。用海砂制作混凝土,一段时间之后,建筑就会出现墙壁或者天花板剥落,露出里面的钢筋。在我国台湾省,这种用海砂建筑的房子叫做海砂屋,容易形成危房。即便没有到危险的程度,这类房子的质量也很差。有不法商人以次充好销售海砂屋,经常造成纠纷。沙漠里的砂子和海砂都不行,就只剩下河砂这一个选择了。过去几十年,你的家乡附近如果有河流,或许经常能看到来回作业的采砂船,采集的河砂就是用来建筑的。河砂是一种重要的建材,许多国家都要进口。过去,咱们中国经济刚刚起飞,建筑需要的砂子有限,河砂看似取之不竭,为了赚取外汇,中国每年还能出口一些河砂。后来,中国的城市化进程不断加快,就变成了河砂进口国。河砂价格也翻了多倍。搜一下新闻就会发现,过去几年,有些地区甚至限制河砂离开本地,背后的原因就是河砂太宝贵了。还有,开采河砂其实对生态破坏严重,非法采砂船把河底挖得千疮百孔,不仅影响当地的生物,还会改变河床地貌地形,影响下游的桥梁、堤岸和管道,影响所在地的水质和水位,甚至危险河流防汛。因此,年中办国办印发了《关于全面推行河长制的意见》,其中就有清理整治非法采砂的内容。砂子短缺造成了砂子暴利,不严格治理,采砂就可能造成大问题。看到这里,你就明白了三位科学家的用意。单论砂子的数量,许多地方都是足够的。但是用来建造房屋的河砂,就不一定够用了。用纸尿裤之类的垃圾取代一部分砂子,减少垃圾可能还在其次,首先是节约砂子本身。这篇论文也提到,这种垃圾利用的办法可以用在贫困地区,用便宜的材料建造坚固的建筑。看来,这个研究值得继续深入,看看还有其他哪些便宜材料可能取代砂子。砂子还有什么用?聊完了建筑用的河砂,有人已经想到了下一层。刚才提到,咱们国家的砂子也很紧张,现在需要依赖进口,那会不会没有砂子可用?或者有没有可能进口受阻,因为这种最常见的东西,遭遇卡脖子呢?要回答这个问题,我们要再看看砂子的几个常见用途。目前来看,除了混凝土里的砂子,其他建筑用啥还没有遇到短缺的问题。混凝土对砂子要求特殊,也有其他解决办法,比如把岩石用机器粉碎,做成人工砂。这个办法造出来的砂子,自然没有大自然准备好的河砂便宜。但是,不采取这种办法,一味在河流中索取,造成的破坏可能更昂贵。砂子还有两个用途,一个是去除杂质,用二氧化硅制作玻璃。这个工艺不需要河砂,目前看还没有砂子不够的风险。另一个就很关键了,是用砂子提取硅,作为半导体材料,制作芯片。这种砂子是纯度很高的高纯石英砂,能用在光纤、光伏电池、光学设备还有半导体等领域。年以前,我国需要从美国公司进口高纯石英砂,这家公司拥有巨大的矿山,能出产纯度很高的石英砂。年之后,我国拥有自己的高纯石英砂生产能力,材料既有国产,也有进口,不再依赖于同一家公司。看到这里,你可以稍稍放心,高纯石英矿这种资源,还不至于被少数外国公司手拿把攥。总结一下,砂子不够用,这是一个现实的危机,主要是用于建筑的优质砂子越来越少。我国一面治理非法采砂,一面解决砂子生产问题,但砂子确实越来越珍贵的问题不会消失,需要珍惜使用。最后,半导体和光伏行业需要的高纯石英砂也是重要的资源,目前我国有生产能力,也有多个进口渠道。小小的砂子,也有资源问题。“纸尿裤盖房”这种研究,未来可能越来越多。
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