幫馬路塗滿「修正液」原料,除了降溫居然還兼具環保

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 07 日 8:45 | 分類 交通運輸 , 環境科學 Telegram share ! follow us in feedly


北半球夏天到來。人們白天穿梭城市,幾乎熱到昏厥。尤其過去一週,美國西北部包括華盛頓州和俄勒岡州等地區出現高達 46ºC 的歷史罕見高溫,超市冰淇淋銷售一空。

人走在柏油(瀝青)路上,簡直像走在烤盤上。

說到柏油馬路,因反照率低和吸熱能力強,夏天高溫暴曬的柏油路不僅表面溫度高達 60ºC~70ºC,接觸可能造成灼傷,還會蒸烤地面附近空氣,遠遠看去有如海市蜃樓。

特定的氣候區域,夏天高溫同時也伴隨大量雨水。一曬一沖,交替循環,再加上平時如果車流量大,會導致柏油路裂開,嚴重甚至會崩陷。高溫不僅讓普通市民難受,對道路養護來說也是難題。

這難題最近被美國另一州攻克。近日南卡羅萊納州 Charleston 測試全新道路養護方式:幫馬路塗滿「修正液」!

為什麼說是「修正液」

這種塗料的主要成分是二氧化鈦 Titanium Dioxide,TiO2,就是小時候常用的修正液主要成分,修正液的白色就是來自二氧化鈦。一般方法製造的二氧化鈦俗稱鈦白粉,不過今天介紹的,是顆粒更小的奈米霧狀二氧化鈦,可當成添加物,加入道路養護劑。

如果噴灑含這種奈米二氧化鈦的道路養護劑,會在馬路形成霧封層,對柏油表面有物理保護作用。更重要的是,因添加超細顆粒二氧化鈦,保護層會反射更多光,所以路面溫度比普通柏油路低 7ºC 左右。

如果塗過道路夠多,就能有效降低城市的熱島效應,也就是城市氣溫比周邊更高現象。主因就是建築物和柏油路蓄熱。

(Source:Charleston County Government)

不僅如此,道路養護人士指出,柏油路溫度越低,壽命越長。二氧化鈦超細顆粒的養護劑,約每 0.83 平方公尺成本只有 2 美元,通常新路鋪設三年後首次養護,八年後再次養護,成本不算高。

除了反射光和降溫效果,超細顆粒的二氧化鈦主要作用是環保。

二氧化鈦在工業界屬於最有代表性的光觸媒(光催化劑 Photocatalyst)。光照射下會產生帶強氧化性的物質,分解大量有機和無機物。當噴灑於道路,可減少車輛排放到空氣然後附著路面的污染物,有效降低路面附近空氣的氮氧化物含量。

1972 年,東京大學藤嶋昭教授觀察發現:二氧化鈦在紫外線照射下會把水分子分解成氫氣,發現這種物質的光催化特性。

將二氧化鈦超細顆粒噴灑到柏油路,顆粒會嵌入路面微小縫隙。當太陽光紫外線照射到路面,顆粒分子結構的電子就觸發。飄散到道路表面甚至空氣,開始降解空氣有機物──即汽車尾氣的氮氧化物等。

除了人造有害物質,甚至還能分解黴菌和細菌,所以也可理解成被動工作的殺菌消毒塗層。噴灑在道路,二氧化鈦可說是「一材多用」。

有居民擔心,工業製劑噴灑到道路,是否有副作用?

自從二氧化鈦(下圖)光觸媒特性及降解污染物能力發現後,用於環境治理的研究已持續多年。截至目前,研究人士並未發現道路使用對人體、寵物和植物達有害程度。這種物質其實廣泛用於日用品和日化品,如耐火玻璃、搪瓷釉料,以及防曬乳等。

(Source:The original uploader was Walkerma at English Wikipedia., Public domain, via Wikimedia Commons)

修正液對人體危害來自溶濟

至於修正液確實有毒,不過毒性主要來自有機溶劑,而非當顏料的二氧化鈦。雖然直接吸入二氧化鈦確實會致癌,但目前各行業對二氧化鈦的使用方式都能保證顆粒不會直接傳入空氣,也就不會被人類吸入。

中國也有學術機構和城市管理單位研究和應用二氧化鈦環保塗料。北京市市政工程院研究發現,奈米二氧化鈦可直接用在基路材料,對空氣氮氧化物等 PM2.5 構成物質的降解效能可達 20%~40%。北京建築大學研究人員 2018 年論文顯示,奈米二氧化鈦霧封層對汽車尾氣有一定降解效果,還能改善路面滲水性能。

論文指出,雖然採用奈米二氧化鈦塗層一定程度降低道路抗滑性能,對行車安全有影響,但仍滿足中國交通部門有關規範的要求。說到這,可能仍有車主擔心:馬路塗一層修正液,弄得那麼白,不是很刺眼嗎?這會不會提高事故風險?

的確,二氧化鈦是高反射物質,確實會較刺眼。不過車主不用擔心。首先,現在塗料是二氧化鈦霧狀顆粒和一般道路養護劑混合,顏色為淡鵝黃色,並不是亮白色。其次,塗層被道路吸收,顏色就會逐漸褪去,完全吸收後,和普通柏油路沒太大差別。

沒想到馬路塗滿「修正液」,還能有這麼多對環保有益的效果。

(本文由 品玩 授權轉載;首圖來源:pixabay