特殊的“毯子”可以帮助更快地融化巨大的雪堆

2016 年冬季风暴乔纳斯 (Jonas) 将大西洋中部地区埋在两英尺厚的积雪之下，之后几天，乔纳森·博雷科 (Jonathan Boreyko) 发现自己在弗吉尼亚理工大学 (Virginia Tech) 校园里徒劳地寻找停车位，他在那里任教。大多数停车位不是被汽车占据，而是被巨大的雪堆占据。“大约三分之一的停车位被铲雪机形成的巨大雪堆堵塞了，”他回忆道。“这些雪堆可以持续数周。”

街道铲雪机完成除雪工作后，雪堆往往仍是个问题。它们堆积在路边，使人无法停车，或挡住停放的汽车，使人无法离开。它们阻塞人行横道，覆盖运动场、停车场顶层以及住宅草坪和人行道。几天后，如果不采取任何措施，它们也会变得肮脏难看。

许多容易下雪的城市会把雪运到垃圾处理场或使用燃气加热器融化，这些方法需要大量劳动力、耗时且成本高昂。有些地方会倾倒烟灰、盐或其他产品来加速融化，但这可能会污染地下水和土壤，如果是盐，还会烫伤狗的爪子。

新雪会反射照射在其上的大部分阳光，并将这些光线的大部分热量反射回天空。因此，即使气温升至冰点以上，大雪堆有时也需要数周时间才能融化。

“我意识到融雪效率低，因为冰的反射性很强，我想知道是否有一种简单的方法可以让雪更具有吸收性，”弗吉尼亚理工大学生物力学工程与力学系助理教授博雷科说。“我在新罕布什尔州长大，那里的雪堆可以高达 15 英尺，山上的积雪甚至可以在夏季保存下来，这可能也有所帮助。”

就在那时，他有了灵感。他和同事们决定发明一种既能快速融化积雪，又不破坏环境，而且成本又不高的东西。

他们发明了一种名为 MeltMat 的吸热毯，由铝合金制成，表面涂有黑色瓷釉或黑色硅基喷漆，可轻松吸收阳光。经过测试，他们发现，与裸露的铝或未覆盖的雪自行融化相比，他们的发明吸收的太阳辐射热量多三倍。他们的研究发表在《朗缪尔》杂志上。

由于气候变化，大规模暴风雪不断增多。在过去的一个世纪里，美国东部三分之二地区的极端降雪频率急剧增加。美国国家海洋和大气管理局称，20 世纪下半叶，该地区极端暴风雪的发生频率约为第一次的两倍。这些极端风暴是由高于平均水平的海洋表面温度引发的。额外的热量导致更多的水蒸发，为暴风雪提供了更多的弹药。

“我不是气候学家，但据我所知，气候变化导致暴风雪更加猛烈，”博雷科说。“例如，我的朋友住在波士顿，那里的暴风雪已经变得如此严重，以至于人们不得不在雪堆上写上‘此处有车’，这样铲雪机就不会意外撞到隐藏在巨大雪堆下的汽车。”

MeltMat 适用于气温在一天中部分时间高于冰点的地区和季节。否则，融化的水会重新结冰。他说，它“在积雪得到阳光充分照射且白天气温可能高于冰点的地区效果最好。因此，停车场和运动场似乎特别理想，因为它们全天都能接受阳光照射，而车道可能只有一小部分时间能接受阳光照射。在冬季高峰期，过于靠北的城市可能不适合使用，因为即使暴风雪结束后，气温也可能不会高于冰点。”

对于可以有效使用 MeltMat 的地方，它既环保又便宜。“我们的方法唯一的成本是制造设备的成本，该设备是一面喷漆的华丽铝箔，以及在融雪前后部署和回收设备的人力成本，”Boreyko 说。

“相比之下，纽约市每年花费 1 亿美元用于主动拖运和加热除雪方法，”他补充道。“雪龙是一种燃气加热器，融化一个雪堆每小时需要 30 到 40 加仑的水。相比之下，只需在同一个雪堆上铺一张大箔纸就足够了。”

该设备可能对多个行业都有价值，包括政府、企业和家庭。“对于房主来说，你可以想象将瑜伽垫形状的产品滚过车道或人行道，”Boreyko 说。“一个主要的好处是对于那些由于年老或身体状况而无法铲雪的人。”

“对于汽车来说，积雪太多甚至无法进入车内除霜——当然，MeltMat 可能会有用，但前提是你不急着离开，”他补充道。

融化时间取决于室外天气——气温和日照量——以及积雪厚度。“但举例来说，弗吉尼亚理工大学停车场的积雪通常需要大约十天才能完全融化，而使用积雪毯可以将融化时间缩短到大约三天，”他说。“对于积雪小得多的情况——例如车道——你可以想象这样一个例子，薄薄的一层裸露的雪需要两天才能融化，但积雪毯可以在一天之内几个小时内将其融化。”

博雷科正在与多家公司探讨授权方案，以商业化开发该产品。由于该设备不会损坏路面或草坪，他希望首批购买该设备的公司之一将由他自己的房主协会购买。

“我们认为房主协会会愿意部署 MeltMats，因为他们铲雪和除雪时不小心损坏住宅的车道和人行道的情况很常见，”住在弗吉尼亚州克里斯琴斯堡的 Boreyko 说道。“事实上，我家附近就发生过这种情况，有一半居民以除雪损坏车道为由起诉房主协会。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。