Buzz
Nhóm nghiên cứu tại Viện Bách khoa Worcester đã tạo ra một loại vật liệu sinh học độc đáo, có thể tự đông cứng chỉ trong vài giờ và hấp thụ CO2 từ khí quyển, mở ra triển vọng về một cuộc cách mạng xanh cho ngành xây dựng toàn cầu.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng khó lường, ngành xây dựng từ lâu vẫn bị coi là một trong những "thủ phạm" hàng đầu gây ô nhiễm. Chỉ riêng việc sản xuất bê tông – vật liệu phổ biến nhất thế giới – đã chiếm gần 8% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu. Thế nhưng một tín hiệu lạc quan đã xuất hiện tại phòng thí nghiệm của Viện Bách khoa Worcester (WPI) với sự ra đời của Vật liệu Cấu trúc Enzyme (ESM).
Biến khí thải thành vật liệu xây dựng
Dưới sự dẫn dắt của Giáo sư Nima Rahbar, Trưởng khoa Kỹ thuật Xây dựng tại WPI, nhóm nghiên cứu đã phát triển ESM dựa trên quy trình mô phỏng sinh học đầy đột phá. Thay vì dựa vào các phản ứng hóa học tiêu tốn nhiều năng lượng và tạo ra lượng khí thải lớn như xi măng, họ sử dụng một loại enzyme đặc biệt có khả năng chuyển đổi CO2 thành các hạt khoáng chất rắn, sau đó liên kết chúng lại để hình thành một cấu trúc bền chắc.
Điểm mang tính cách mạng của công nghệ này nằm ở khả năng đảo ngược tác động môi trường. Theo ước tính của nhóm nghiên cứu, quy trình tạo ra mỗi mét khối ESM có thể hấp thụ và cố định hơn 6 kg CO2 từ không khí. Trong khi đó, sản xuất cùng lượng bê tông thông thường lại thải ra khoảng 330 kg khí nhà kính này. Đây là bước tiến lớn, biến các công trình xây dựng từ nguồn phát thải thành những "bể chứa" carbon đầy tiềm năng.
Tốc độ tạo hình nhanh và khả năng ứng dụng linh hoạt
Không chỉ thân thiện với môi trường, ESM còn mang trong mình những ưu thế kỹ thuật vượt xa bê tông truyền thống. Nếu như bê tông cần nhiệt độ cao và mất hàng tuần mới đạt được độ cứng tối ưu, thì ESM lại có thể đông cứng và tạo thành các cấu kiện chỉ trong vài giờ ở điều kiện nhiệt độ bình thường.
Chính đặc điểm này mở ra vô số ứng dụng thực tiễn, nhất là tại những vùng thường xuyên chịu thiên tai. Nhờ khả năng tạo hình nhanh, trọng lượng nhẹ và quy trình sản xuất ít tiêu tốn năng lượng, ESM có thể được triển khai để xây dựng các công trình cứu trợ khẩn cấp, góp phần tăng tốc quá trình phục hồi sau thảm họa.
Không dừng lại ở đó, vật liệu này còn có độ bền ấn tượng, khả năng tùy chỉnh cường độ chịu lực, dễ sửa chữa và đặc biệt là hoàn toàn có thể tái chế. Những ưu điểm này giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì dài hạn và giải quyết bài toán rác thải xây dựng vốn tồn đọng bấy lâu. Giáo sư Rahbar nhấn mạnh: "Nếu chỉ một phần nhỏ trong ngành xây dựng toàn cầu chuyển sang vật liệu âm các-bon như ESM, tác động tạo ra sẽ vô cùng lớn".
Công trình nghiên cứu này, vừa được đăng tải trên tạp chí khoa học uy tín Matter, đang góp phần định hình một hướng đi mới cho kiến trúc bền vững – nơi các công trình không chỉ phục vụ con người mà còn chủ động góp phần làm sạch bầu khí quyển của Trái đất.
