殼覆蓋的防波堤和吸收二氧化碳的磚塊是由 PUB 資助的 2200 萬美元項目之一，旨在應對海平面上升

一個被貝殼覆蓋的沉沒防波堤的概念插圖。

新加坡——混凝土廢料正在獲得新的生命，一家本地公司與南洋理工大學（NTU）將其轉化為吸收二氧化碳的磚塊，用於海堤和其他沿海保護措施。

一個被貝殼覆蓋的沉沒防波堤也可能成為現實，新加坡國立大學（NUS）的兩個研究機構和一家諮詢公司正在開發這一結構，它可以減弱波浪併為海洋生物提供新的棲息地。

這是涉及公司和學術界的 14 個項目中的兩個，這些項目獲得了國家水務局 PUB 提供的 2200 萬新元的資助，以開發應對海平面上升和洪水的創新解決方案。

在 9 月 17 日宣佈資助接受者時，環境與可持續發展高級國會秘書 Goh Hanyan 表示：“我們的研發投資將塑造新加坡在沿海保護方面的技術能力，培養我們行業和研究社區的本土專業知識。”

“這使我們能夠開發出更具創新性和成本效益的解決方案，以應對我們獨特的沿海挑戰……新加坡的城市空間限制和獨特的波浪條件意味着我們不能簡單地採用現成的解決方案。”

她是在新加坡國立大學的沿海保護與洪水韌性研究所（CFI）研討會上發表上述講話的。

CFI 和新的應用研究項目是 PUB 的 1.25 億新元沿海保護與洪水管理研究計劃下日益增長的海平面相關研究努力的一部分。

環境與可持續發展高級國會秘書 Goh Hanyan（中）在 9 月 18 日新加坡國立大學的沿海保護與洪水韌性研究所（CFI）研討會上。

涉及混凝土廢料的項目由低碳混凝土領導者泛聯（Pan-United Corporation）主導。廢料將被加工成類似卵石的骨料，工業二氧化碳（CO2）將被注入並轉化為礦物。

所使用的二氧化碳是從製造、化工和石油公司排放的氣體中捕獲並液化的。一噸骨料可以封存多達 100 公斤的二氧化碳。

經過處理的建築廢料變成了類似卵石的骨料。

所得到的新型混凝土比普通混凝土輕 15%。

“這同時解決了兩個問題，通過升級廢料和減少碳排放，” 泛聯公司表示。

“由於輕量化特性，這些骨料可以用於製造更輕但強度足夠的混凝土，用於沿海結構，如海堤。”

由建築廢料製成的輕質混凝土，注入了二氧化碳排放。

這種輕質混凝土也可以作為現有沿海防禦的補充材料，如海岸坡度，提高高度而不增加原結構的負擔。

泛聯目前正在與南洋理工大學合作開發其新型混凝土的原型。下一步將是進行現場試驗。

這 14 個新項目的評估基於解決方案在新加坡背景下的實用性，以及它們是否有潛力在短期內實現貨幣化並沿海岸線安裝，PUB 表示。

在碳礦化過程中，二氧化碳被轉化為礦物並鎖定在骨料中。

這些項目涵蓋五個主題：在沿海解決方案中使用廢料材料；監測沿海基礎設施健康的智能方法；創新工程解決方案；更好的沉積物運動監測方法；以及創建一個框架以塑造未來的解決方案。

沉沒防波堤的項目由新加坡海洋與離岸技術中心（TCOMS）主導，該中心將在新加坡國立大學與 Surbana Jurong 和 NUS 熱帶海洋科學研究所合作。

防波堤將採用土壤和海洋粘土構成，而不是使用巨石和混凝土。面向海的一側將用廢棄的牡蠣或貽貝殼層疊。

“這種貝殼覆蓋的表面不僅有助於破浪，還創造了一個有紋理的棲息地，讓海洋生物可以棲息和繁衍，” TCOMS 的運營代理主任林建耀博士表示。

隨着時間的推移，堤壩後面的平靜水域可能會自然積累沉積物，逐漸抬高海牀，以應對海平面上升，他補充道。

如果堤壩位於紅樹林棲息地附近，紅樹林複雜的根系可以捕獲更多沉積物並抬高森林地面，幫助其跟上海平面上升。紅樹林棲息地是活生生的沿海防禦，如果沒有這樣的支持，它們將更頻繁地被淹沒。

Goh 女士表示：“設想一下，隨着時間的推移，生活的海岸線在我們的本土生態系統和物種的強化下變得更加韌性。”

林博士補充説，水下防波堤將適合波浪適中的海岸線，或靠近海灘的地方，這樣這些隱蔽結構不會破壞景觀。

這個為期三年的項目將涉及工程貝殼覆蓋的堤壩，進行模擬，現場測試結構，並研究微小海洋動物是否在貝殼中築巢。

在她的演講中，吳漢妍女士強調了公司在該領域試驗新解決方案並在新興的海岸保護行業建立業績記錄的必要性。

她表示：“這尤其重要，因為我們希望建立一個強大的解決方案提供者生態系統，他們理解新加坡獨特的挑戰和需求。”

2023 年，CFI 成立，旨在匯聚來自各大學的專業知識，以加強在海岸科學、極端天氣預測和基於自然的解決方案等領域的核心研究。

目前有 17 個正在進行的研究項目，研討會對其中一些項目進行了更新。

可持續發展與環境高級國會秘書吳漢妍強調了公司在該領域試驗新解決方案並在新興的海岸保護行業建立業績記錄的必要性。

由新加坡國立大學土木與環境工程系的助理教授李玉珠領導的團隊正在建立虛擬模型，以幫助保護者更有效地恢復紅樹林和海草草甸，瞭解沉積物如何塑造這些棲息地。

一個模型模擬了沉積物在複雜根系中的移動，使用了來自東南亞紅樹的實地數據。早期發現表明，沉積物可以在紅樹林根部侵蝕和沉積，幼苗更容易受到沖刷的影響。

李教授表示：“通常，人們認為紅樹林吸引沉積物，但它們也可能被沉積物侵蝕。如果根系不夠深，樹木需要保護。”

在另一個項目中，來自南洋理工大學土木與環境工程學院的朱健教授正在創建由植物纖維、沙子和大豆粉等天然材料製成的管狀障礙物。

這些障礙物將保護海灘免受強浪的侵襲。隨着時間的推移，沙子和土壤可以緩慢積累並抬高海岸，將海灘變成一種自然的 “海牆”。

朱教授目前正與 Surbana Jurong 和工程公司 HSL Constructor 合作，在坦納梅拉海灘（一個易受侵蝕和強流影響的沙灘）以及義順水壩附近的泥灘測試這些障礙物。

實地工作預計將在 2026 年初開始。在頭兩年內，100 米長、50 厘米高的梁將沿着兩個地點的海岸線排列。

通過這 17 個項目，CFI 迄今已培訓了 90 多名研究人員和學生，以擴大新加坡的海岸保護和洪水管理專業人才庫。

來源：海峽時報 © SPH Media Limited。轉載需經許可。

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