(本文經合作夥伴 品玩 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為〈为了降温环保,美国小镇竟给马路刷满了“涂改液”?〉。)

【為什麼我們要挑選這篇文章】夏天到了,現在中午動輒 35 度以上,柏油路被馬路曬得發燙,讓城市高溫的狀況更嚴重。在美國,有個縣將「立可白」塗在馬路上,讓路面溫度降了將近 7 度。為什麼立可白有降溫的功用?(責任編輯:郭家宏)

北半球的夏天已經到來。人們白天穿行在城市當中,幾乎要熱到昏厥。尤其過去一週,美國西北部包括華盛頓州和俄勒岡州在內的地區更是出現了高達華氏 115 度的歷史罕見高溫,相當於攝氏 46 度。 當地超市裡的冰淇淋早已售賣一空。

人走在柏油(瀝青)路上,簡直像走在烤盤上一樣。

說到柏油馬路,因為反射率低和吸熱能力強,夏天高溫暴曬過的柏油路,不僅本身表面溫度高達 60、70℃,接觸可能造成灼傷,還會蒸烤地面附近的空氣,遠遠地看過去就彷彿海市蜃樓一般。

在一些特定的氣候區域,夏天的高溫同時也伴隨著大量雨水。一曬一衝,交替循環,再加上平時如果車流量大的話,會導致柏油路裂開,嚴重的情況下甚至會崩陷。因此,高溫不僅讓普通市民難受,對於道路養護工作者來說也是個難題。

實際上,這種難題已經美國另一個州的城市攻克。近日,美國南卡羅萊納州的 Charleston 縣測試了一種全新的道路養護方式:給馬路上刷滿「立可白」!

立可白主要成分是二氧化鈦,能增加柏油路反射率

為什麼是立可白呢?

因為這種塗料的主要成分是二氧化鈦 Titanium Dioxide,TiO2。這也正是我們小時候經常用的立可白和修正液的主要功能成分。立可白的白色就是來自二氧化鈦。

一般方法製備的二氧化鈦,俗稱鈦白粉。不過今天矽星人(本文作者)介紹的,是顆粒更小的奈米霧狀的二氧化鈦。它可以作為添料,加入到道路養護劑裡。

如果噴灑含有這種奈米二氧化鈦的道路養護劑,會在馬路上形成一種常規的霧封層,起到對柏油表面的物理保護作用。但更重要的是,因為添加了超細顆粒的二氧化鈦,形成的保護層會反射更多的光,所以路面溫度比普通柏油路低 7℃ 左右(20℉)。

如果覆蓋的道路足夠多的話,這種技術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的現象。它的主要原因之一就是建築物樓體和柏油馬路的蓄熱。

不僅如此,該縣道路養護專業人士指出,柏油路的溫度越低,壽命更長。新的含有二氧化鈦超細顆粒的養護劑,每平方碼(大約 0.83 平方公尺)的成本只有 2 美元。而該縣通常在新路鋪設三年之後首次養護,八年之後再次養護,所以其實成本並不算高。

二氧化鈦能分解車輛廢氣,並且消除黴菌與細菌

但除了反射光和降溫效果之外,這種超細顆粒的二氧化鈦,在道路養護方面更主要的作用是環保。

二氧化鈦在工業界屬於最有代表性的光觸媒(光催化劑 Photocatalyst)。它在光照射下會產生帶有強氧化性的物質,可以分解大量的有機和無機物。當噴灑在道路上,它可以減少車輛排放到空氣然後附著到路面上的污染物,有效降低路面附近空氣中的氮氧化物含量。

1972 年,東京大學藤嶋昭教授觀察發現:二氧化鈦在紫外光的照射下,會把水分子分解成氫氣,從而發現了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上,顆粒會嵌入到路面的微小縫隙當中。當太陽光當中的紫外光照射到路面上,這些顆粒的分子結構中的電子就被「啟動」。它們會進一步飄散到道路表面甚至空氣中,開始分解空氣中的有機物——也即汽車尾氣中的氮氧化物等。

除了人造的有害物質,它甚至還能分解黴菌和細菌,所以也可以被理解成一種被動工作的殺菌消毒塗層。噴灑在道路上,二氧化鈦可以說是「一材多用」。

二氧化鈦廣泛用於日用品,目前尚未發現對人體的傷害

也有居民擔心,這種工業製劑噴灑到道路上,是否帶來一些副作用?

其實,自從二氧化鈦的光觸媒特性及分解污染物的能力被發現之後,將其用於環境治理的研究已經持續了許多年了。截至目前,研究人士並未發現它在道路使用中對人體、寵物和植物達到有害的程度。事實上,這種物質已經被廣泛用於日用品和日化品了,比如耐火玻璃、搪瓷釉料,以及防曬霜等。

至於立可白,它確實有毒,只不過毒性主要來自有機溶劑,而非作為顏料的二氧化鈦本身。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被直接傳入空氣,也就不會被人類吸入。

事實上,中國也早有學術機構和城市管理單位在研究和應用二氧化鈦環保塗料了。北京市市政工程院的一項研究發現,奈米二氧化鈦可以直接用在基路材料當中,對空氣中氮氧化物等 PM 2.5 構成物質的分解效能可以達到 20 – 40% 不等。北京建築大學研究人員在 2018 年發表的一篇論文顯示,奈米二氧化鈦霧封層對汽車尾氣有一定分解效果,還能改善路面滲水性能。

二氧化鈦塗層有交通安全疑慮

這篇論文指出,雖然採用奈米二氧化鈦塗層會一定程度上降低道路的抗滑性能,對行車安全帶來一定影響,但仍滿足中國交通部門有關規範的要求。

不過說到這裡,可能仍有車主擔心:你們在馬路刷上一層塗改液,弄得那麼白,不是很晃眼嗎?以及這會不會提高事故風險呢?

的確,正如前面提到,二氧化鈦本身是一種高反射的物質,確實會顯得比較晃眼。

不過,車主並不用這麼擔心這個問題。首先,現在採用的塗料是二氧化鈦霧狀顆粒和一般的道路養護劑混合而成的,顏色是一種比較淡的鵝黃色,並不是真正的亮白色。其次,這種塗層被道路吸收,顏色就會逐漸褪去,完全吸收之後,和普通的柏油馬路並沒太明顯的區別。

看完這麼多,真沒想到,原來把「立可白」刷到馬路上,還能有這麼多種對環保有益的效果!

(本文經合作夥伴 品玩 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為〈为了降温环保,美国小镇竟给马路刷满了“涂改液”?〉。首圖來源:Charleston County Government

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