隨著荒漠化影響全球,地球土壤變成了貧瘠的灰塵和沙子混合物,人們對沙子的能力的探索比以往任何時候都要多。
阿聯酋75%的土地都是沙漠,在這種環境下生存了數千年,並挖掘出其隱藏的好處,引起了當今國際科學家的注意。
都是沉積物
沙子已經是僅次於水的第二大使用天然且不可再生的資源。
經過改造,它可以生產日常產品,從簡單的玻璃器皿和化妝品到高科技太陽能電池板、手機螢幕和矽微晶片。
它最受歡迎的用途是在建築中作為混凝土和砂漿的主要成分。
根據世界自然基金會 2018 年的數據,每年從地球開採的建築骨材(包括沙子和礫石)高達 500 億噸。
這使得它成為世界上開採最多的材料——地球上的資源很快就會耗盡。
2019年全球花費約10億歐元進口二氧化矽和石英,阿聯酋是第四大進口國,分別僅次於加拿大、中國和日本。
儘管是一個沙丘覆蓋的國家,沙粒缺乏形成建築材料的密度和粗糙度,科學家們正在嘗試利用技術和生物體將沙漠顆粒轉化為實心磚。
隨著世界面臨建築級沙子迅速枯竭的沙子危機,產業科學家們正在創造性地提出他們的解決方案。
建築用砂
2018 年,一家由倫敦帝國學院學生創立的新創公司宣稱,它能夠將沙漠細粒沙粒加工成實心磚。
據稱,其建築構件比混凝土更好,用途更廣泛,可以著色、重塑和重複使用,或熔化成可生物降解的材料。
杜拜臥龍崗大學的科學家正在研究利用酵素的功能來固化沙漠沙的方法。
「我們正在使用一種處理尿素的微生物,」杜拜臥龍崗大學智慧與永續城市研究集群負責人史蒂芬威爾金森博士告訴歐洲新聞。
他補充說,這個過程產生了一種用於尿素水解的酶,添加了鈣源,可以帶來突破性的結果。
“這會導致碳酸鈣沉澱,碳酸鈣可以充當沙粒之間的膠水或沙粒之間的水泥並形成建築塊。”
威爾金森博士表示,這個過程太慢且成本太高,不切實際,他說用這種方法創建區塊可能需要近一天的時間。
他正在從更便宜的來源(例如刀豆、大豆和西瓜籽)中研究更可控的酶,這些酶可以在大約半小時內完成這項工作。
他說,還沒有任何建築物是用這種方法建造的,但有一天,這些發現可以為數光年以外的問題提供解決方案。
「你可以使用該星球上當地可用的沙子,並用微生物使其硬化,」威爾金森博士說,並引用火星和月球作為可能的例子。
森林砍伐、過度放牧和建築造成的沙漠化繼續破壞整個生態系統和農業耕地。
讓沙子變得肥沃
據歐盟委員會稱,隨著人口和消費的增加,歐盟每年花費數百億歐元來應對淡水和農作物的急劇損失。
近二十年來,國際生物鹽農業中心杜拜的ICBA(ICBA)一直在探索動植物群如何在水和土壤品質低的地區以及被稱為「邊緣環境」的不利氣候下生存。
「我們現在已經有17 億或更多的人生活在這樣的環境中,但隨著越來越多的地方被改造和荒漠化,越來越多的地方將看起來像阿聯酋一樣,ICBA 的工作對世界其他地區更加重要,」說。麥·沙拉比 (Mai Shalaby),阿聯酋土壤博物館館長。
該研究中心正在深入工作,以適應邊緣環境並使其能夠維持生命。
其中一項技術涉及增加沙漠沉積物中細菌和真菌的數量,以創建更強大的水和營養物網絡來餵養植物。
該公司也正在改進將該地區豐富的椰棗廢料轉化為生物炭的2000年歷史的做法。
這種木炭是透過將棕櫚生物殘留物燃燒成緻密的營養調節劑而產生的,用於土壤添加碳,碳是將沙子發展成維持生命的土壤的關鍵元素。
創新奈米科技
氣候科技公司'沙漠治理「正在尋求利用液態奈米黏土或 LNC 來加速這一過程,使沙子更適合植被生長。
據稱,他們的神奇混合物可以在大約七小時內將沙漠沙變成播種和播種的肥沃土壤,而不是自然地經過七年。
這項技術覆蓋沙粒,形成微孔和像網一樣的表面張力,可以防止水和養分向下滲透並遠離植物根部。
「我們可以在一天之內改變半公頃的阿拉伯土地,」沙漠控制首席土壤科學家 Orn Supaphol 博士說道,他演示了沙漠沙子的快速施用程序。
目前,他們擁有一套 LNC 生產裝置,產能為每天 100,000 公升。
在籌集近 2,000 萬歐元擴大規模後,Desert Control 計劃今年在其綠色車隊中再增加兩台機組,並在阿聯酋和沙烏地阿拉伯進行擴張。
隨著水資源短缺、人口和沙漠化的不斷加劇,他們的目標是及時為全世界提供解決方案。