Một vật liệu mới giải quyết vấn đề carbon trong quá trình sản xuất và sử dụng bê tông bằng cách sử dụng một lực lượng lao động khá khác thường: vi khuẩn lam. Xi măng sinh học mà các vi sinh vật này giúp sản xuất khai thác một quá trình đã tồn tại trong tự nhiên trong 3,5 tỷ năm.
Cho đến nay, vấn đề carbon của bê tông đã được công bố rộng rãi. Theo tạp chí Scientific American, sản xuất một kg bê tông sẽ thải ra một kg carbon dioxide vào không khí. Điều này không chỉ xuất phát từ các phản ứng hóa học được sử dụng để tạo ra nó mà còn từ nhiên liệu hóa thạch được đốt cháy để đưa các lò nung khổng lồ lên nhiệt độ 1.450 °C (2.640 °F) cần thiết để nung đá vôi, tiền chất để tạo ra xi măng tạo thành nền tảng của bê tông. Sản xuất bê tông hiện chịu trách nhiệm cho khoảng 8% tổng lượng khí thải carbon của thế giới.
Mặc dù vậy, vì đây là một vật liệu xây dựng hiệu quả nên rất khó để tránh xa. Trên thực tế, theo báo cáo từ Đại học bang Arizona, bê tông là vật liệu được sử dụng nhiều thứ hai trên thế giới, chỉ sau nước.
Kết quả là, chúng ta đã thấy một số cách khéo léo để tạo ra nó - hoặc các chất mô phỏng nó - theo những cách xanh hơn nhiều. Chỉ riêng năm ngoái, chúng tôi đã báo cáo về một phương pháp thay thế lò nung đá vôi bằng phương pháp điện phân không carbon; sử dụng baking soda để giảm lượng khí thải carbon; và thêm than sinh học vào xi măng để tạo ra bê tông hấp thụ 23% trọng lượng riêng của nó trong carbon dioxide từ môi trường xung quanh.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu ở Đức đã tạo ra một loại bê tông thay thế không chỉ trung hòa carbon mà còn âm carbon. Để tạo thành nó, họ đã xem xét cách các cấu trúc được gọi là stromatolite được tạo ra trong đá vôi trong hơn ba tỷ năm và sau đó họ tái tạo quy trình này trong phòng thí nghiệm.
Để bắt đầu, họ đã tạo ra các nền văn hóa vi khuẩn từ vi khuẩn lam - thường được gọi là tảo lam - bằng cách cung cấp cho chúng nguồn sáng và chất dinh dưỡng lý tưởng để tối ưu hóa sự phát triển và khả năng quang hợp của chúng. Sau đó, để vi khuẩn trải qua quá trình khoáng hóa và tạo ra các cấu trúc giống như stromatolite, họ đã thêm canxi clorua và các nguồn canxi khác. Sau đó, họ thêm hydrogel và các chất độn khác như cát vào hỗn hợp này, theo cách tương tự như cách thêm cốt liệu vào xi măng để tạo ra bê tông. Cuối cùng, carbon dioxide được bơm vào bùn để hỗ trợ quá trình phát triển, tất cả đều được thúc đẩy bởi ánh sáng.
Vật liệu có thể được đổ vào khuôn hoặc cấu trúc lưới để tạo ra gạch hoặc vô số hình dạng khác, có thể đùn hoặc sử dụng trong sản xuất bồi đắp như xây dựng in 3D hoặc có thể áp dụng bằng cách phun.
Hiện nhóm nghiên cứu đang tìm cách mở rộng quy mô sản xuất vật liệu và làm cho nó xanh hơn nữa. Ví dụ, các nhà nghiên cứu cho biết họ có thể lấy carbon dioxide từ các chất ô nhiễm công nghiệp và lấy canxi từ chất thải do bazan và các mỏ khác tạo ra.
Nguồn: NewAtlas
12 Phát minh tuyệt vời cho việc khai thác gỗ
