建築業綠色革命：鐵木結合技術引領低碳未來

圖、文／永續新聞網

作為全球經濟體中規模最大的產業之一，建築業正積極回應氣候變遷等日益嚴峻的環境挑戰，邁向更永續的發展方向。建築與基礎設施所使用的材料，占全球能源消耗與溫室氣體排放的比重甚高，推動業界尋求更環保、低碳的替代選項。

▲美國科學家成功將鐵礦注入木材細胞，打造出兼具硬度與環保性的「強化木材」。這項技術有望在未來取代部分鋼筋與混凝土，成為建築減碳的潛力關鍵。（圖／永續新聞網）

其中，木材因具備可再生特性，被視為混凝土與鋼鐵等高碳排建材的潛在替代品。然而，傳統木材在強度方面仍不及這些工業材料，限制其在大型工程中的應用範圍。

為突破此一瓶頸，美國佛羅里達大西洋大學（Florida Atlantic University）研究團隊攜手邁阿密大學與橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）專家，成功研發出一種注入鐵質的強化木材（Iron-Infused Wood），其硬度可媲美鋼鐵，有望顛覆未來建築材料市場。

簡易化學反應製程　將鐵礦注入木細胞

根據近期發表於學術期刊的研究成果，團隊以簡單的化學反應方式，將鐵與其他礦物質注入木材的細胞壁，開創出一種兼具強度與環保性的嶄新建材。此次實驗使用名為「環孔材（ring-porous wood）」的硬木品種，包括橡木、楓木、櫻桃木與胡桃木，其中以紅橡木作為主要樣本。這類木材天然具有大型導管，便於導入材料。

研究人員先以硝酸鐵（ferric nitrate）與氫氧化鉀混合，產生一種常見於土壤與水中的無毒氧化鐵礦物「水合氧化鐵（ferrihydrite）」，再將其注入木材。經測試後發現，該方法不僅成本低、製程簡易，亦可顯著提升木材的物理性能——剛性提升達260.5%，硬度增加127%，且不會影響其彎曲或破裂的自然特性。

突破性綠色材料　可望重塑建築生態

這項研究成果被視為永續材料科學上的一大突破，不僅有望提升建築效率，更可望減少對傳統高碳排建材的依賴，進而降低整體碳排與建築廢料。由於使用的皆為無毒物質，即便最終棄置或回收處理，也不會對環境造成危害。

研究團隊指出，這種「鐵木結合」技術可能開啟建築領域的全新篇章，未來亦有機會推廣至交通、家具、包裝等其他領域。他們期盼這項創新能激發更多生物基材料的發展，為全球面對的永續挑戰提供新解方。

邁向低碳建築的潛力關鍵

儘管這項技術尚處於實驗階段，尚未進入商業化生產，但其潛力備受關注。就如同先前受到矚目的發光木材與大尺寸結構木（mass timber）技術，鐵注入木材若能持續優化與規模化生產，勢必將徹底改變建築產業的材料選擇與環境足跡。

研究團隊對這項技術的未來應用保持樂觀。他們強調，若能進一步推動類似創新，未來建築師、設計師與施工單位將能採用更多綠色建材，建構出兼具功能、美感與永續性的建築空間。