賓州卓克索大學 發明「自熱混凝土」融雪

下雪天，人們多半灑鹽防範過度積雪結冰，但也帶來許多環境傷害。位於賓州費城卓克索大學(Drexel University)發明了「自熱混凝土」(self-heating concrete)，可讓落地雪花自然融化，既確保街道免結冰、又能避免滿路雪鹽衍生的其他問題。

卓克索大學先進基礎設施材料實驗室負責人法納姆(Amir Farnam)說，在城市大街上撒鹽需要大量人力、而且損壞道路並污染周圍土壤。他帶領的團隊已開發出兩種使用石蠟(paraffin wax)的混凝土。

經測試，不論天氣條件如何，這兩種石板都能夠自行融雪。

研究人員2022年2月在一場暴風雪中實驗發現，一塊普通混凝土覆蓋著白雪，但是有自熱效果的混凝土卻確保雪花連下幾天都不會堆積。該混凝土塊利用「相變材料」(phase-change materials)的獨特屬性。

陽光充足的暖天裡，石蠟這樣的「相變材料」會液化，寒冷時則慢慢硬化成固體，一旦凝固，將釋放熱量。法納姆說這有點像電池，有陽光和熱量時，石蠟充電、變成液態，當雪、雨或寒天來臨時便凝固並釋放熱量。

團隊嘗試兩種混凝土與石蠟混合的方法。其中之一是將石蠟放入膠囊，再將膠囊與混凝土混合，可快速融雪，但有效溫度範圍小；另一方法是將石蠟直接注入鵝卵石和石塊碎片，再將鵝卵石與標準混凝土混合物混合，需較長時間釋放熱量，融雪效果受限，但適用的溫度範圍廣。

新模式還不算完全奏效；不過，自熱混凝土在2021至2024年費城雪天裡有效融雪的機率超過 50%，根據卓克索大學文章，期間氣溫降至冰點以下達32次，費城積雪超過1吋僅五次。

自熱混凝土可減緩凍融循環而產生的坑洞和道路損壞，有助於減少雪鹽消耗。

法納姆正在為自熱混凝土申請專利。他說，自熱混凝土前期成本很高，是傳統混凝土的二、三倍，很難說服運輸部門支持並實施。但長遠來看可降低道路維護和更換成本，最終可節省很多納稅人的錢。