锯末废料变身防火建材板，有望减少建筑垃圾

这种新型材料的关键成分是鸟粪石，一种更常见于污水处理设施中的矿物质。

在全球木材工业中，木材加工会产生大量锯末副产品，这些废料常常堆积如山，再利用途径有限。大部分锯末要么被焚烧发电，要么被填埋，在填埋过程中，其储存的碳会逐渐释放回大气中，无法创造更多价值。如今，苏黎世联邦理工学院的研究人员开发出一种方法，可以将这种被忽视的废料转化为耐用、防火的板材。

通过将压缩锯末与一种矿物基粘合剂相结合，研究团队创造出一种适用于内墙和隔断的材料，为建筑行业提供了一种更可持续的替代方案，同时减少了工业废料。

利用污水衍生矿物制造更安全的墙板

这种新型材料的关键成分是鸟粪石，一种通常与污水处理厂而非建筑工地联系在一起的矿物质。虽然鸟粪石通常因堵塞管道而为人所知，但它也具有固有的防火特性，使其成为建筑应用领域的理想选择。然而，其使用远非易事：这种矿物质本身非常脆，且实现其与木颗粒的均匀混合是一项重大的技术难题。苏黎世联邦理工学院的研究人员通过求助于生物学解决了这一问题，他们使用一种源自西瓜籽的酶来控制鸟粪石晶体在复合材料中形成和结合的方式，从而得到一种更稳定、更致密的材料。

开发该工艺的罗尼·屈尔施泰纳在其博士论文中解释道，这种材料在垂直于纹理方向上的抗压强度比原始的云杉木材更强。结合其强大的防火性能，这些力学特性使这种材料特别适用于对安全性和耐久性都至关重要的室内应用，例如墙体系统、隔断和其他内部构件。

为了测试防火性能，苏黎世联邦理工学院的研究人员与都灵理工大学合作，使用锥形量热仪进行了测试。基于鸟粪石的板材比未经处理的云杉板材需要超过三倍的时间才能被点燃。一旦暴露于火焰中，板材会迅速形成一层保护性的碳层和矿物层，减缓进一步燃烧。正如屈尔施泰纳所指出的，这种材料能够有效地自我保护。

水泥粘合板的可回收替代品

除了防火性能，这种材料还因其可回收性而脱颖而出。与通常最终成为建筑垃圾的传统水泥粘合刨花板不同，这种复合材料可以被拆解并重复使用。

一旦被拆除，这些板材可以被机械研磨并加热到略高于 212 华氏度（100 摄氏度），这一过程会释放氨气，并将锯末与矿物成分分离开。回收的材料随后可以被溶解并重新加工，从而使前体化合物——新鸟粪石——再次以固体形式形成。这种循环方法为建筑材料提供了更可持续的生命周期，同时减少了建筑垃圾。

回收后，新鸟粪石可以与锯末重新结合，生产出新的基于鸟粪石的板材，从而有效地闭合材料循环。这使得这种复合材料成为循环建筑模式的理想选择。除了建筑应用，这种材料在农业领域也有潜力：它可以作为一种天然肥料，以可控的方式缓慢释放结合的磷，长期支持植物生长。

展望未来，研究团队计划进一步完善这一工艺，并将其规模扩大到工业生产。研究人员表示，该材料在建筑行业的更广泛应用将在很大程度上取决于矿物粘合剂的成本，这仍是决定其商业可行性的关键因素。