德國研究人員發現了一種方法,可以將數百萬塊舊窗戶玻璃轉變為新型高性能玻璃,而無需耗能的熔化過程。來自慕尼黑應用科學大學的團隊最近開發了一種可靠評估舊平面玻璃是否足夠強壯以重新用於新窗戶系統的方法。根據研究結果,廢棄的平面玻璃可以作為建築的寶貴資源,從而節省原材料並顯著減少 CO2(二氧化碳)排放。這種方法每年可再利用高達 22 萬噸玻璃,相當於約 11,000 輛卡車的運輸量。
團隊的目標是實現材料的循環利用。鋼鐵和建築專家、該大學教授 Martien Teich 表示,玻璃的再利用可以避免大量的廢物產生。他補充道,近 1.5 億塊過時的窗戶使用的是未塗層的絕緣玻璃,這些窗戶即將被更換,這可能每年產生數十萬噸的玻璃廢料。Teich 指出,目前窗戶玻璃根本沒有被再利用,最多只是被熔化後轉變為瓶子或玻璃棉,或用作道路建設中的填充材料。
研究團隊確信,這些材料可以直接用於新窗戶系統。Teich 強調,德國缺乏質量標準是舊窗戶玻璃再利用的主要障礙。他表示,製造商需要確保所使用的材料符合其要求。迄今為止,尚未有方法來測試使用過的平面玻璃的技術特性。為了解決這一問題,團隊分析了數百個玻璃樣本的光學和機械特性。該項目由工業設計師兼研究助理 Sebastian Wernli 主導。
每個樣本均置於黑色背景上,並進行背光照明,以揭示表面劃痕。團隊還進行了彎曲測試,並對新舊玻璃施加力量直到失效,並以所需力量作為強度的衡量標準。根據 Wernli 的說法,結果顯示表面質量與機械強度之間存在密切的聯繫。表面缺陷較少的玻璃對應力的抵抗能力較高。他強調,這種關係具有統計意義,並適用於舊玻璃與新玻璃。
這使得可以使用一種新的質量控制方法,依賴於表面損傷分析來確定玻璃強度,而無需進行破壞性測試。製造商可以依賴詳細的表面檢查來確定玻璃片是否適合再利用。如果表面質量良好,則該玻璃可能足夠強壯。沒有劃痕的玻璃與新玻璃的質量相當。
團隊的方法有效地實現了非破壞性的質量控制。為了使這一過程在工業環境中可行,他們目前正在進行自動化工作,並開發一種掃描系統,可以映射玻璃表面並分類缺陷。在後續項目中,研究人員的目標是證明再製造在經濟上也可以是可行的。Teich 在新聞稿中總結道,從技術上講,這是絕對可行的,現在的挑戰是將其整合到大規模的工業窗戶生產中。




