Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách lấy bê tông thải từ công trường phá dỡ và biến chúng thành bê tông mới có độ bền chưa từng thấy. Bước đột phá này có thể dẫn đến việc giảm đáng kể lượng khí thải trong lĩnh vực xây dựng.

Bê tông được gọi là "vật liệu phá hoại nhất trên Trái Đất" nhờ tác động tiêu cực to lớn của nó lên hành tinh của chúng ta. Để tạo ra bê tông, khoáng chất cần phải được nghiền nát và nấu trong lò nung ở nhiệt độ trên 2.600 °F (1.427 °C) để tạo ra một vật liệu được gọi là klinker.

Các quá trình hóa học liên quan đến việc hình thành klinker tạo ra carbon dioxide (CO2) - một loại khí nhà kính đã biết cũng như việc đốt nhiên liệu hóa thạch cần thiết để làm cho lò nung đủ nóng để thực hiện công việc của chúng. Do đó, sản xuất bê tông chịu trách nhiệm cho khoảng 8% lượng khí thải CO2 toàn cầu mỗi năm. Tuy nhiên, bê tông là vật liệu được sử dụng nhiều thứ hai trên Trái Đất sau nước.

Nhiều năm nay, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp tiếp cận sáng tạo để cố gắng làm cho bê tông xanh hơn. Một kỹ thuật sử dụng điện phân để thay thế lò cao và tạo ra dạng vật liệu không có carbon. Một kỹ thuật khác sử dụng than sinh học để tạo ra bê tông hấp thụ nhiều CO2 từ khí quyển hơn lượng được sử dụng để tạo ra nó. Và một kỹ thuật khác là thay thế cát được sử dụng trong bê tông bằng vật liệu thu giữ carbon làm từ nước biển.

Bê tông là sản phẩm nhân tạo được sử dụng nhiều nhất trên Trái Đất.

Một cách tiếp cận phổ biến khác để xanh hóa bê tông là sử dụng vật liệu tái chế trong quá trình tạo ra nó như đất sét bỏ đi, chai nước nhựa đã qua xử lý, thậm chí là chính bê tông cũ. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Princeton và Đại học São Paulo (USP) cho biết vấn đề với việc tái chế bê tông là bê tông mới tạo ra không bền bằng bê tông ban đầu. Vì vậy, họ bắt đầu giải quyết vấn đề này.

Họ lấy chất thải bê tông hiện có và nghiền thành bột mịn. Sau đó, họ nấu ở nhiệt độ 932 °F (500 °C), bằng khoảng một phần ba nhiệt độ cần thiết để tạo ra mẻ bê tông ban đầu. Họ phát hiện ra nhiệt độ này đủ cao để làm mất nước bột xi măng trong khi không quá nóng đến mức phá hủy các thành phần cacbonat chứa trong đó, điều này sẽ gây ra sự giải phóng CO2.

Khi họ sử dụng xi măng "kích hoạt nhiệt" mới để làm bê tông họ thấy rằng nó không đủ mạnh vì xốp hơn xi măng thông thường. Họ tìm ra giải pháp là thêm khoảng 20% xi măng Portland tươi nghiền mịn hoặc đá vôi vào hỗn hợp. Điều này lấp đầy các lỗ rỗng và tạo ra sản phẩm cuối cùng ngang bằng với các tiêu chuẩn công nghiệp hiện tại.

"Trước đây nếu bạn chỉ sử dụng xi măng tái chế hoạt hóa nhiệt, nó không hoạt động đủ tốt để trở thành sự thay thế chấp nhận được. Nhưng bằng cách giảm diện tích bề mặt và tối ưu hóa việc đóng gói các hạt trong cấu trúc vi mô của vật liệu, chúng tôi có được thứ gì đó hoạt động khá giống với xi măng Portland", đồng tác giả nghiên cứu Claire White từ Princeton cho biết.

Các nhà nghiên cứu ước tính vật liệu mới có thể cắt giảm lượng khí thải từ ngành xi măng tới 61%. Họ lưu ý rằng xi măng của họ thải ra từ 198 đến 320 kg carbon dioxide trên một tấn, dẫn đến lượng khí thải thấp hơn tới 40% so với xi măng đất sét nung vôi (LC3), một loại thay thế ít carbon có sẵn trên thị trường.

“Chất thải xây dựng thường được đưa vào bãi chôn lấp hoặc nếu được tái chế sẽ sử dụng cho các ứng dụng cấp thấp như làm vỉa hè hoặc đất. Thật thú vị khi chứng minh rằng chúng ta thực sự có thể tái chế chất thải xi măng thu hồi này thành một ứng dụng chất lượng cao”, Trưởng nhóm nghiên cứu Sérgio Angulo, từ USP cho biết.

Nhóm nghiên cứu thấy kỹ thuật của họ có vai trò trong nền kinh tế tuần hoàn hơn trong sản xuất bê tông, nơi bê tông cũ được thu hoạch, xử lý và sử dụng để xây dựng các tòa nhà mới. Tuy nhiên, để làm được điều đó, các nhà nghiên cứu cho biết cần suy nghĩ đến việc cải tổ các hoạt động xây dựng và thay đổi cách phân loại chất thải xây dựng sau một dự án phá dỡ.

Nguồn: vietq.vn