藏在“无废”亚运会中的材料科技，你知多少？

轻盈的PTFE膜结构顶、节能的ALC板材墙体、涂有石墨烯纳米防滑涂层的地面、加入碳纤维复合材料的体育器材、采用可回收生物降解材料的亚运火炬、纸基材料制作的餐台……除了精彩的赛事，本届亚运会将“无废”、“绿色”、“低碳”理念渗透到现场的每一个环节，可谓是诚意十足。很难想象，如果没有这些材料科技，本届亚运会将会变成什么样？

新材料助力绿色建设

作为本届亚运会规模最大的新建场馆，杭州亚运会棒垒球体育文化中心最引人注目的地方莫过于其颇具挑战性的膜结构建筑建设：场馆顶部采用带二氧化钛涂层的PTFE膜覆盖，总面积达2.1万平方米（图1）。

PTFE膜结构，又称聚四氟乙烯，是一种新型高分子聚合物，由于其具有耐高温、耐腐蚀、耐候性强，轻盈柔性好等特点，被广泛应用于石油化工、机械电子、建筑等领域。PTFE膜结构相比传统建筑结构更加轻盈、透光，在极大程度减轻棒垒球场馆重量的同时保证自然采光，降低室内能耗。PTFE膜结构的高耐腐蚀性、高强度和拉伸性决定了其不易变形、损耗，使用寿命普遍比传统建筑材料长，这保证了新馆的稳定性与安全性。

场馆墙体材料采用ALC板材。在场馆设计中，大面积采用可循环、方便拆除的装配式材料，多个亚运场馆的内墙分隔和办公区域的隔墙采用节能墙体材料——ALC板材。ALC板材的干导热系数低，具有良好的隔热、保温性能，能提高室内保温节能效果，降低室内能耗。在安全性方面，ALC板材的原料和成品均为无机材料，且本身是A1级不然材料，在生产和使用中不产生有毒气体。

场馆地面材料采用石墨烯纳米防滑涂层。石墨烯是一种由单层碳原子以蜂窝状排列构成的二维碳材料，具有优异的机械强度和阻隔性，被广泛应用于新能源、涂料、化工新材料、电子信息等产业。石墨烯纳米防滑涂层是将石墨烯纳米材料与聚合物基材混合制成的防滑保护膜，以减少运动员摔倒的风险。

图1：杭州亚运会棒垒球体育文化中心顶部

图2：亚运村运动员村“无废生活馆”

体育器材方面，竞赛自行车的整体车架采用高模量碳纤维，使车架整体强度得到了大大提升。同时，还有全球首创且通过国际认证的全新升级碳纤维复合材料体操器材，强度更高、轻便更灵活、安全更放心。体操器材的全碳化不仅提高了器械质量及安全性能，同时还有效提升运动员比赛成绩。除了自行车和体操器材，高尔夫球杆、网球拍、弓箭等运动器材中均有应用碳纤维复合材料。

废弃材料的新生命

2023年2月，浙江省出台的《“无废亚运”行动方案》，绿色、环保节的理念被细化为一项项具体要求：特许商品、场馆装饰品中可回收（再生）材料比例达到70%；亚运会期间办会物资回收利用率不低于50%；不使用一次性纸杯，减少采购一次性签字笔；推广使用可再生纸张等。

在亚运村，住宿房间内发放的洗漱包，用的是具备防水功能的环保面料；衣橱为住客备好的衣架，由麦秸秆制成；特许商品零售店内，低碳版吉祥物减少了非必要的纸盒外包装，只保留形象吊牌；纪念抱枕采用再生环保面料，其原料30%以上来自回收再利用的塑料瓶等塑料制品；餐厅里，目之所及的餐台均采用纸基材料制作，赛后可实现回收再利用；刀、叉、勺采用PLA材质，餐盘、碗采用稻壳材质，餐具均为可降解环保材料……

在亚运村运动员村，这个不到50平方米的“无废生活馆”也藏着不少亚运村的“绿色密码”（图2）。据悉，该馆采用环保、循环材料以及可回收的塑料搭建而成，馆内还设置了低碳产品、互动游戏、知识问答、手工DIY等方式，宣传无废、绿色低碳及循环利用等理念。

这种可持续发展理念也贯穿到产品的设计环节，闭环再生塑料已应用到了298 种产品中。作为本次杭州亚运会的官方供应商，联想集团的众多设备采用了环保材料设计。其中，联想ThinkCentre M大师系列在塑料材质中，使用了高达 30%的海洋回收塑胶。

垃圾分类智能化系统不仅应用于酒店区域，还在场馆全面铺开。杭博垃圾分类智能化系统已于2022年7月正式上线，该系统由可回收物智能回收柜、感应式投放柜、自动称重系统、智能监控系统、智能空气检测除臭系统、可视化数据中心组成。垃圾分类智能化系统可对亚运期间所使用的场馆、酒店各区域产生的垃圾量进行实时统计、分析，对垃圾的分拣、清运行为进行全面监管。

常规电力100%绿电供应

早在2021年，浙江省发改委、省能源局、亚组委办公室就联合印发了《杭州亚运会绿色电力专项行动方案》指导清洁能源使用工作。同年，杭州亚组委、浙江省电力交易中心与国网杭州供电公司签署三方协议，全面启动亚运会绿电交易。截至到6月，累计交易电量已达6.21亿千瓦时。那么，亚运会的绿电能源都来自哪里？如何才能实现常规电力100%绿电供应？

绿电，是指在生产过程中，二氧化碳排放量为零或近趋于零的电力，对环境的冲击影响较低，目前国内的绿电主要以光伏发电及风电为主。通过绿电交易，千里之外的绿色电能依托特高压电网注入亚运场馆（同时还促进了浙江的可再生能源消纳）。为满足亚运会竞赛高标准用电需求，近年来国网杭州供电公司的“装备库”可谓是上新不断、亮点纷呈：投运世界首台5G+量子加密开关，建成世界首个220千伏柔性低频输电工程，建成亚运史上首个电力数字化运行全景指挥系统，建设杭州奥体中心体育场数字孪生智能配电系统、投入“空、天、地、缆”立体巡检装置……

据介绍，供应亚运会使用的绿电，有的来自于青海柴达木盆地、甘肃嘉峪关、黄土高原等地的光伏发电，有的来自于新疆哈密、巴楚等地的风力发电。一块位于青海省海南州的单晶双面光伏组件，日均发电量2.2度，通过“西电东送”大通道输送至杭州后，可供杭州奥体中心体育馆和游泳馆的一盏节能灯亮足220小时。此外，浙江省内的分布式光伏、海上风电等绿色能源，也将通过电缆向亚运场馆及输送。国家电网有限公司西北分部充分发挥西北电网清洁能源大送端优势和交易平台作用，积极协调甘肃、青海、宁夏、新疆4省(自治区)平价新能源电站参与杭州亚运会绿电交易，累计交易电量5.16亿千瓦时，相当于节约标准煤6.34万吨，助力杭州亚运会实现竞赛场馆100%绿色电能供应。目前，杭州亚运会专项绿电交易总电量达6.21亿千瓦时，相当于减少使用标煤约7.63万吨，实现56个竞赛场馆全部使用绿色电力。

除绿电交易保证能源供应外，各亚运场馆也在创造绿色能源上下足了功夫。以运动员餐厅为例，其投建了规模为173千瓦的分布式光伏，以“自发自用、余电上网”的方式并入电网，为建筑提供绿色动能。据测算，该项目年均发电量能达到19万度，相当于每年减排约107吨二氧化碳，也就是5000棵树一年的碳吸收量。

减污降碳协同场景应用

2019年5月，生态环境部发布《大型活动碳中和实施指南（试行）》。《指南》提出，大型活动主办方可通过购买碳配额、碳信用的方式，或通过新建林业项目产生碳汇量的方式，抵消大型活动的温室气体排放量。截至2023年9月28日，通过提供自愿注销服务，中碳登帮助全国范围20余场大型活动实现碳中和，累计自愿注销配额量达到87989吨。

2022年4月，杭州亚组委提出打造首届碳中和亚运会的目标，鼓励单位和个人捐赠碳配额、碳信用、碳普惠等方式实施碳抵消，最终实现碳中和（图3）。

图3 ©互联网

2023年7月12日，浙江正式发布了“亚运碳中和-减污降碳协同”数字化管理平台，展示了碳中和管理数字化、减污和降碳协同化、碳中和抵消多样化、碳中和参与全民化等特色成果，实现了减污降碳协同场景应用会城互动。该平台依托浙江省数字化改革的先行优势，首次将数字化技术运用到碳排放采集、核算、减排、注销、评价管理全流程，6座城市，13个领域，2大碳减排类别，实现了碳排放全过程数据的可回溯、可查询、可动态更新，探索建立了一套科学完整的碳排放管理体系。

比如，一个运动员从马来西亚到杭州参会，他首先要坐飞机抵达杭州，再乘坐其他交通工具到比赛场馆。他的活动产生的碳排放，原来都是手工计算的，现在可以把他的出行数据，从亚运一站通导入到该平台，自动核算出他的碳排放数据，这就是数字化的管理。前期亚运场馆和道路建设等可能产生的碳排放数据，都已经导入该平台，经过庞大的测算，预计杭州亚运会将排放92万吨二氧化碳。

这些碳排放会通过其他方式去抵消，从而实现“碳中和”。

来源：荣格-《国际塑料商情》

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