USACE用疏浚沉积物3D打印牡蛎礁:航道废料转化为生态修复增材制造新方案
美国陆军工程兵团(USACE)正在用莫比尔湾航道疏浚出来的沉积物,3D打印出礁石结构,用来恢复阿拉巴马州的牡蛎栖息地,并增强海岸韧性。
这个项目由USACE的工程研发中心(ERDC)和莫比尔区及合作伙伴一起搞,把航道维护的副产品,也就是每年都得清掉的沉积物,看成是环境修复的原材料,而不是该丢掉的垃圾。


坦率的讲,真正的机会在于让沉积物在海岸系统里继续发挥作用,把它当成一种资源来用,USACE的沉积物管理负责人Godsey说。
通过结合疏浚材料和创新的打印方法,我们可以搞出支持航行、修复栖息地、增强海岸韧性的方案。
你想想看,风暴、海岸线变化这些压力因素,让莫比尔湾的栖息地没了,牡蛎也跟着少了。
牡蛎是阿拉巴马州河口的关键物种,它们过滤水质,支持其他海洋物种,还能通过影响近岸波浪和沉积物运动来减少海岸侵蚀。
ERDC环境实验室的研究人员从Blakeley Island的封闭处置设施收集了细粒沉积物,开发了一种可打印的沉积物基混合物,用来制造穹顶状的礁石结构。
这些穹顶有不同的表面、开口和内部几何形状,其实就是模拟自然礁石的复杂环境,给幼虫提供稳定的落脚点。
Kennedy博士说,我们正在用莫比尔港的细颗粒疏浚沉积物做建筑材料。
打印穹顶的层状结构和复杂几何形状能提供微栖息地和表面结构,非常适合幼虫定居。
Kennedy说,莫比尔湾的早期安装显示,打印穹顶吸引藤壶和牡蛎的速度跟赤陶土差不多,而赤陶土是USACE认为的理想参考材料。USACE报告说,这些结构还能减少波浪能量,保留海岸沉积物。
那结果会怎样呢?接下来的项目阶段会比较完全由疏浚沉积物做的穹顶和掺了10%牡蛎壳的穹顶,看看哪个更耐久、更吸引牡蛎,还会探索用料斗系统现场按需打印,降低运输成本。
所以呢,USACE还在制定一份国家牡蛎礁工程实践指南。


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