Vật liệu mới được làm từ cát sa mạc, cứng như bê tông nhưng phát thải carbon thấp hơn rất nhiều

Một nhóm các nhà khoa học ở Anh đã phát triển một vật liệu xây dựng có khả năng phân huỷ sinh học được gọi là Finite được làm từ cát sa mạc - một tài nguyên mà cho đến tận bây giờ không có ích gì cho việc xây dựng. Vật liệu này được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu đến từ Imperial College London, cứng cáp như bê tông nhưng chỉ có một nửa hàm lượng carbon.

Cát sa mạc là một nguồn tài nguyên dư thừa, nhưng với nghiên cứu này, chúng sẽ trở thành một trong những nguồn vật liệu xây dựng chủ yếu !

Sự đột phá này ra đời trong bối cảnh ngày càng có nhiều quan ngại về sự cạn kiệt nguồn cung về cát xây dựng trên thế giới, vốn là một thành phần thiết yếu trong bê tông.

Loại vật liệu này được đánh giá có khả năng chịu nén và chịu uốn hơn bê tông thông thường !

Các sinh viên sau đại học Carolyn Tam, Matteo Maccario, Hamza Oza và Saki Maruyami cùng nhau tạo ra một loại vật liệu xây dựng có thể được làm từ những vật liệu phong phú, tự nhiên.

Trong khi cát xây dựng có lớp cát được lấy từ bãi biển và lòng sông, thì dĩ nhiên cát sa mạc vẫn là nguồn tài nguyên chưa được khai thác vì tính chất gió cát quét quá tốt và mịn để sử dụng làm chất độn trong bê tông.

“Chúng tôi tìm đến cát vì chúng tôi nghĩ rằng cát rất dồi dào, nhưng thực ra khi chúng tôi nghiên cứu thêm về cát, chúng tôi không tìm thấy thêm được gì nhiều”, Tam chia sẻ.

Theo các thống kê, cát là tài nguyên được tiêu thụ nhiều nhất chỉ sau nước ngọt. Thiếu hụt cát đang là vấn đề mang tính toàn cầu !

Các nhà thiết kế, những người đang làm việc cho một dự án để khám phá các loại cát "hoang dã" khác nhau có thể được sử dụng làm thủy tinh như thế nào cho biết: “Tuy nhiên, cát đang được khai quật với tốc độ nhanh hơn tốc độ tự sản sinh của nó”. “Nó biến mất khỏi bờ biển, sông và biển, gây hậu quả tai hại cho cả hệ thống môi trường và con người”.

Khai thác cát là ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la, và các khu vực khai thác cát bất hợp pháp như ở Ấn Độ, nơi các băng nhóm tội phạm cướp sông và bãi biển, phá hoại các hệ sinh thái.

Maccario nói: “Những cuộc chiến tranh tranh giành cát đang diễn ra khắp thế giới. "Tất cả những điều này thật sự điên rồ đối với chúng tôi”.

Dự án mang tên Finite có thể giúp hạn chế sử dụng các nguồn lực phong phú.

Các thành phần kết dính là một bí mật, nhưng các nhà khoa học tin tưởng rằng nó có hiệu quả hơn các chỉ số về tính bền vững chính.

Maccario cho biết: “Chất kết dính chính trong bê tông góp một lượng lớn khoảng 5% khí phát thải CO2 toàn cầu”.

Maccario cho biết thêm: “Ước tính trường hợp thấp nhất hiện nay là sẽ thải ít hơn một nửa lượng CO2 so với bê tông”.

Cũng như hàm lượng carbon thấp và loại bỏ các nguồn cát hiện tại, Finite có khả năng tái sử dụng nhiều hơn bê tông, vì bê tông thường kết thúc “vòng đời” ở bãi chôn lấp.

Maccario giải thích: "Nếu bạn tạo ra một khối Finite trong tương lai, nó sẽ dễ dàng tái sử dụng và không sử dụng bất kỳ vật liệu nguyên chất nào, trong khi bê tông cần được pha trộn và sau đó được sử dụng làm chất độn cho bê tông tiếp theo.

Finite là chất không độc và có thể để lại để phân hủy tự nhiên, hoặc tái sử dụng trong một dự án khác, các nhà phát minh khẳng định.

"Chúng tôi có thể sử dụng vật liệu để làm gian hàng, sau đó ba tháng sau khi sự kiện kết thúc, nó có thể được xây dựng lại một cách an toàn", nhà nghiên cứu Tam cho biết.

Finite được đánh giá phù hợp với các dự án cơ sở hạ tầng ngắn hạn !

Nhóm nghiên cứu tin rằng chất liệu của họ là lý tưởng cho việc sử dụng ở Trung Đông vì nguyên liệu thô để thay thế bê tông có thể được đưa thẳng ra khỏi sa mạc chứ không phải là nhập khẩu tốn kém.

Về mặt lý thuyết, Finite cũng có thể được sử dụng cho các công trình cố định như dự án khu dân cư, nhưng để đạt được điều này nó sẽ phải vượt qua vòng kiểm tra và các quy định.

Các thí nghiệm ban đầu với việc đúc nhựa đã chứng minh rằng vật liệu này cũng có thể được sử dụng để tạo ra các vật như bình và bát. Không những không bị ảnh hưởng, Finite còn tạo màu và độ phân giải của chất bổ sung, bên cạnh đó, thuốc nhuộm tự nhiên có thể được thêm vào trong quá trình trộn.

Với việc tiết kiệm chi phí, Maccario tin tưởng rằng Finite sẽ là một đối thủ cạnh tranh khả thi đối với bê tông trong ngành xây dựng, khi nó được sản xuất trên quy mô lớn hơn, vì sự phong phú của nguyên liệu thô.

“Nó sẽ mất nhiều thời gian hơn để vận hành dự án của chúng tôi hoặc một nguyên liệu nào đó, nhưng chúng tôi thực sự mong muốn là trong tương lai môi trường xây dựng không phải “giết chết” nó mãi mãi hoặc chôn xuống sâu vào đất, mà nên sử dụng bản chất tự nhiên và liên tục được sử dụng lại”, Maccario bổ sung thêm.

“Ngay khi bạn có vật liệu mới bạn sẽ có những cơ hội mới”.

Theo Designs