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肯尼亚蒙巴萨的一个户外市场上,堆放着椰子。图片:Luigi Guarino (CC BY 2.0)

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2019年3月4日

建筑材料与椰子价值链

贡献:以斯帖Obonyo

“Kaukumbatie mnazi ukaupande, kazi uanze”(拥抱椰子树,爬上它,开始工作)——斯瓦希里纳粹谚语

“你们以椰子壳为基础的建筑材料项目的起点应该在改进农学实践领域”——这就是肯尼亚一个沿海县的农业首席官员在实地访问期间欢迎我们的方式,该访问旨在了解椰子价值链。爱游戏手机官网下载电脑版下载自2008年以来,作者之一的Esther Obonyo博士一直在研究当地采购的材料,以设计负担得起、有弹性和健康的建筑围护结构。

对椰子材料(Coco-Mat)的兴趣是由宾夕法尼亚州立大学材料研究所通过科思创人道主义材料倡议支持的一个项目引发的。我们正在采用一种小规模的、材料科学支持的实验方法,为构建规模预测模型生成经验数据。这些模型可以为资源有限的环境下设计和建造可持续、充足、功能齐全和更实惠的住房提供信息。东非的肯尼亚将是最初的部署地点。

肯尼亚蒙巴萨的一个市场上,一名小贩正在剥椰子壳,准备用它做吸管饮用。图片:Luigi Guarino (CC BY 2.0)

低收入和新兴经济体最常见的污染物来自木柴和木炭等生物质燃料。这些通常是最常用的烹饪能源。根据《世界能源展望》,2013年,超过27亿人(占世界人口的38%)依靠传统使用固体生物质做饭,通常在通风不良的空间使用效率低下的炉灶(IEA, 2016)。在撒哈拉以南非洲(SSA),超过90%的人口依靠木柴和木炭做饭和取暖(IEA, 2006年)。在肯尼亚,约90%的农村家庭和7%的城市家庭(平均占所有家庭的70%)使用木柴(MoE, 2002年)。

一氧化碳(CO)是生物质不完全燃烧的主要产物之一。据估计,全球每年的估计在2040至3315万亿克之间。这对气候和包括人类在内的生物都有不利影响。显然,在我们找到解决燃烧对室内空气质量损害的方法之前,我们将无法使木材燃料可持续和可接受。我们认识到,通过清洁炉灶等方式解决这一问题的努力是有价值的。尽管如此,这个问题远未得到解决。在全球范围内,多达430万人死于与生物质燃料污染物相关的疾病(Lim和Vos, 2012)。
从避难所的角度来看,室内空气质量是可持续性和功能性的关键因素。通过控制或消除污染物的来源,并使室内空气流通,可以获得更清洁的室内空气。通风可能会受到天气条件或室外空气中污染物水平的限制。

通过与工程科学和材料科学的同事合作,我们测试了椰子炭(椰子炭)对CO的吸收。我们的发现与Huang等人的结果一致——一氧化碳气体的减少可以归因于椰子壳活性炭的吸附。

带着我们自己的证据,我们感兴趣的材料有潜力成为CO吸附介质,我们三人前往肯尼亚研究椰子价值链。根据与一位在菲律宾做过椰子壳工作的同事的一系列谈话,我们确定有可能在农村沿海地区建立一个生产椰子焦的设施,我们相信我们会在那里找到椰子壳。作为尽职调查的一部分,我们在基利菲花了一周时间,收集了椰子价值链上与主要输入材料椰子壳有直接关系的关键因素的初步数据。

我们邀请了一位坦桑尼亚同事陪同我们,帮助确定区域层面的协同增效机会。肯尼亚和坦桑尼亚沿海地区的土著社区有共同的经验。令我们惊喜的是,当我们表示我们的目标与椰子壳有关时,所有与我们互动的当地人都指出我们的坦桑尼亚伙伴是我们最好的盟友。我们了解到,椰子市场可能已经变成了一个垄断市场,一位坦桑尼亚大亨根据农民拥有的椰子树数量,向他们一次性支付椰子专有权。除非真正发生变革,激励农民向当地市场销售更多椰子,否则我们遇到的人是对的:我们提议的椰子焦设施将不得不设在坦桑尼亚。作为后续行动的一部分,我们将以客观的态度进一步探讨这一选择。

与此同时,我们不能忽视现有椰子价值链明显缺乏可持续性。最明显的问题是长期的财务可持续性,或者说缺乏这种可持续性。我们的立场部分是由于我们在超市里鉴别东非椰子产品时遇到的困难。当地产品很少。来自中东或东南亚的椰子相关消费品。这类产品的碳足迹是一个需要解决的问题。

我们遇到的当地人对椰子树的潜力有着深刻的了解。我们的导游想让我们了解,该地区居住着九个美吉垦大民族中的一个以上。他表示,该地区可能是肯尼亚沿海其他地区的代表。Miji Kenda的人有一个一致的信息。他们认为mnazi(椰子树)是世界上最珍贵的树木之一,因为“椰子树的每一部分mnazi可以利用。”他们热情洋溢地谈论着所有可以从mnazi使用家庭手工业的方法。

当一个当地人指着Obonyo博士的辫子说:“根是用来做头发的”时,我们感到困惑!我们的导游为我们澄清了一些事情:艺术家们在他们的工艺品中用它来代表头发。根也有药用价值。当地人列举了尿路感染、皮肤病和发烧等可以用树根提取物治疗的疾病。

椰子仁,也就是椰子的果肉,或椰子的白色可食用部分,是东非沿海社区烹饪的重要成分。高蛋白,富含维生素的椰子仁可以生吃或煮着吃,也可以加工成其他产品。它也被磨碎,与水混合,挤压成椰奶或奶油。在我们访问期间,我们从半个椰子中提取了100毫升椰子油。当地人分享说,这种油可以用来烹饪,防止头发损伤,也可以用作皮肤保湿剂。令我们惊讶的是,大多数当地人都从附近的零售店购买椰奶和椰油。

椰子水在当地人中也很受欢迎。我们遇到的一个人想让我们来一次完整的椰子汁体验。他在几个不同的阶段推出了椰子,从中我们看到了“从农场到餐桌”的机会,可以根据个人喜好提供不同的口味。在随后与一位与医生密切合作的专家的交谈中,我们了解到新鲜椰子水富含B族维生素、蛋白质和抗坏血酸。也有证据表明,椰子水可以用来治疗胃痛和泌尿系统问题。

很多椰壳和贝壳都被丢弃了。这令人惊讶,因为与我们交谈的人都知道这种“浪费”是有价值的。

椰壳和椰壳可能提供了将废物转化为资源的机会。很多椰壳和贝壳都被丢弃了。这令人惊讶,因为与我们交谈的人都知道,目前被一些人当作“废物”丢弃的东西是有价值的。他们分享说,椰壳可以用作洗碗的洗涤垫。有些人用它做燃料。人们对贝壳作为燃料来源的潜在用途有所了解,但这已不再是一种普遍做法。这种贝壳也被工匠用来制作珠宝和其他装饰品。

在我们参观的一些地区,妇女和她们的女儿的编织技术给我们留下了深刻的印象。他们将棕榈叶编织成帽子、篮子、垫子和屋顶材料。这些商品大部分在当地市场以相对较低的价格出售。中脉(棕榈叶的中间部分)被用来做扫帚,在建筑中用作横梁。通过与当地人的交谈,我们观察并确认,中肋在建筑中的使用主要是在自建单元中。这些商品大多在当地市场以相对较低的价格出售

我们发现当地人对所谓的kilele椰子树的心脏就在叶子的正下方。肯尼亚沿海地区的印度社区将其用作药用。我们咨询的农业专家指出,提取kilele“杀死”树。

当地人对从椰子树中释放价值的几种方法有着令人印象深刻的了解。

我们问第一批遇到的当地人之一:“你怎么支付孩子的学费?”他示意他的mgema(敲酒器)爬上树。他(mgema)带来了奶油状的液体样本,我们的导游认为这些液体质量很高mnazi葡萄酒。每天都有一些棕榈酒空运到内罗毕。我们被告知,棕榈酒为三个家庭的孩子支付学费——棕榈树的主人和mgema也是我们在市场上的零售合作伙伴。从人道主义的角度来看,这是一个问题,因为过度使用mnazi酒对树有害;它缩短了它的寿命。

从上述情况来看,当地人显然对从椰子树中释放价值的几种方法有深刻的了解。然而,椰子价值链上的一些瓶颈限制了他们实现这一价值的能力。如前所述,其中一些问题更多地是在农学方面。人们对建立一个研究和发展设施非常感兴趣,这有助于促进良好的农学实践。通过与相关专家的交流,我们发现坦桑尼亚的椰子产量不足。肯尼亚的椰子产量也一直在下降。如果这一趋势持续下去,肯尼亚将在未来5-10年内经历与坦桑尼亚类似的本地生产赤字。

椰子产量低是一个问题,它可以直接与容易解决的问题联系起来,如间距不当。

在与农业首席官员的谈话中,我们认为椰子树的树干是我们人道主义物资计划中容易摘到的果实(没有双关爱游戏手机官网下载电脑版下载语)。目前,椰子树并没有作为一种使用良好农学原则的作物来种植。因此,椰子产量低是一个问题,它可以直接与容易解决的问题联系起来,如间距不当。每一块土地上的树木密度都偏高。这里的限制因素之一是对干线商业用途的需求不足。有趣的是,我们知道从树干中提取的椰子木可以用作硬木的替代品。我们观察到一些房屋在屋顶桁架上使用了椰子木,但这些房屋一般都是中等规模的自建房屋。

与来自其他树种的结构元素相比,这些桁架明显更抗白蚁。如前所述,椰子树在这种情况下主要用于自建部门的建筑材料。然而,东非对替代建筑材料的需求很大。促进正规建筑部门采用椰子木材将激励土地所有者坚持良好的农艺做法,并将一些椰子树连根拔起,以适当地留出空间。这一结果可能会为椰子农增加收入来源,并可能使椰子林变得更薄,以实现更强劲的增长。

从肯尼亚到坦桑尼亚的椰子贸易应该利用循环经济的原则进行重新调整。

在与金融部门的一位合作者进行讨论时,我们发现了一个隐藏的问题层,它围绕着大多数农村家庭缺乏生计多样化和金融知识这一重大问题展开。一些当地人告诉我们,他们的父母那代人曾一次性收到椰子的钱,这导致他们欠了20-25年的债。从事商业活动的椰子生产家庭可以从销售椰子和其他收入来源中受益mnazi葡萄酒。只要家庭成员不是勉强糊口,就是因长期债务的影响而经济紧张,他们就不会完全接受他们需要的那种金融知识培训。促进正规建筑部门采用椰子木材将在一定程度上解决生计多样化的需要;这将为椰子农增加新的收入来源。

肯尼亚和坦桑尼亚之间的椰子贸易应该利用循环经济的原则进行重新调整。作为我们后续活动的一部分,我们正在探索将废物转化为可用资源的方法。这样的转变对两国都有利。在肯尼亚当地进行初级加工将减少碳足迹和在蒙巴萨和达累斯萨拉姆之间300英里的椰子运输相关的直接融资成本。在当地加工椰子奶油将解决困扰当地经营者的椰子短缺问题,他们传统上通过这种商品谋生并为社区创造就业机会。在与其中一人的谈话中,他表示,在2018年的大部分时间里,他的工厂基本处于闲置状态,因为“所有的椰子都被运到了坦桑尼亚”。

在椰子壳中隐藏着一个黄金机会:高品质的椰子焦。

这对坦桑尼亚大亨有什么好处?互惠互利的合作关系将使他的产品在该地区更多的超市中上架。这位坦桑尼亚大亨目前主导着该地区的椰子市场,在承担高端椰子产品的生产方面也具有独特的地位。从长远来看,我们看到像这位大亨这样的人,一个被许多人认为是东非最成功的商人,是打开隐藏在椰子壳中的黄金机会的关键:高质量的椰子焦。它是一种用于制造电极和超级电容器的优质商品。真正的转型需要超越区域市场的思维。在我们的后续活动中,我们正在探索如何利用现有激励措施和进入有利于肯尼亚和坦桑尼亚的全球市场,实现基于椰子的材料创新愿景。

我们接受农业首席官员的邀请,与他合作,帮助沿海家庭投资种植椰子棕榈树。爱游戏手机官网下载电脑版下载我们已经准备好接受我们的主题专家对所有金融相关事务提出的挑战:拥抱椰子价值链完全需要将其视为商业运作。我们拥抱了椰子树;我们已经爬上去了;我们已经开始工作了。

参考文献
Khambali Setiawan Sukiran Al Jauhari讲师卫生部卫生理工学院,泗水,东爪哇,印度尼西亚,椰子壳活性炭吸附效果降低一氧化碳室内空气环境与地球科学www.iiste.org ISSN 2224-3216(论文)ISSN 2225-0948(在线)Vol.5, No.22, 2015。

黄培兴,程浩祥,林绍红(2015),椰壳活性炭对二氧化碳的吸附,化学学报,2015年第1卷,第1期,10页。https://doi.org/10.1155/2015/106590

David R. Tilley和Jeff Mentzer(2006)汽油动力发动机排气中一氧化碳排放的土壤吸收,空气与废物管理协会杂志,56:2,115-120,DOI:10.1080 / 10473289.2006.10464451


作者简介

Esther Obonyo博士是宾夕法尼亚州立大学工程设计和建筑工程副教授。她获得了多个NSF奖项,包括面向发展全球科学家和工程师的学生国际研究经验奖。项目参与者在肯尼亚和坦桑尼亚完成了研究培训,该项目旨在:1)描述发达国家(如美国)和发展中国家(如肯尼亚)在可持续建筑工程方法上的差异,并确定全球学习框架;2)使用合适的评估模型调查发展中经济体中不同类型的建筑商使用的建筑工程方法的适当性;3)创新和低成本地使用可持续和负担得起的建筑材料、水和卫生系统;爱游戏ayx独赢4)展示可持续建筑系统,在研究中利用不同区域的思想交叉施肥。

宾夕法尼亚州立大学工程学院的学生Brian Machoka和Carlton Wasike对本文也有贡献。

标签:循环经济设计原则SDG2SDG7

以斯帖Obonyo

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