Gửi bình luận
Việc xây dựng thường được cho là một phần gây ra biến đổi khí hậu mà chủ yếu đến từ việc khai thác vật liệu xây dựng. Nhưng chúng ta có thể biến vật liệu xây dựng từ kẻ thù thành đồng minh trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu.
Nhiệm vụ hạn chế sự nóng lên toàn cầu và ổn định khí hậu Trái đất phụ thuộc vào việc đạt được mức phát thải khí nhà kính ròng bằng 0. Mục tiêu này đòi hỏi phải cân bằng lượng khí thải carbon dioxide do con người tạo ra với việc loại bỏ khí nhà kính.
Mặc dù các phương pháp cô lập và lưu trữ carbon truyền thống đã được đề xuất, nhưng chúng thường liên quan đến những thách thức và rủi ro đáng kể. Một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn nằm ở các vật liệu mà chúng ta đã sử dụng rộng rãi: vật liệu xây dựng như bê tông, nhựa đường, gỗ và gạch.
Vật liệu xây dựng là 'bể chứa" carbon khổng lồ và bền vững
Các kỹ sư xây dựng và nhà khoa học về hệ thống đất từ các tổ chức như Đại học California of Davis (UC Davis) và Đại học Stanford đã khám phá khả năng của vật liệu xây dựng đóng vai trò là ‘bể chứa’ carbon.
Những phát hiện của họ vừa được công bố trên tạp chí Science, chỉ ra rằng những vật liệu này có thể giữ lại hàng tỉ tấn carbon dioxide. Elisabeth Van Roijen đang làm việc tại Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia thuộc Bộ Năng lượng Mỹ là người đi đầu trong nghiên cứu này. Van Roijen nhấn mạnh cơ hội khai thác các vật liệu mà chúng ta đã sản xuất với số lượng lớn để chống lại biến đổi khí hậu.
Bê tông, vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, nổi lên như một yếu tố chính. Bằng cách tích hợp cốt liệu carbonat và than sinh học (một chất có nguồn gốc từ chất thải sinh học được đốt nóng), bê tông có thể hấp thụ một lượng lớn carbon dioxide.
Theo ước tính hiện tại, nếu chỉ 10% sản lượng cốt liệu bê tông toàn cầu kết hợp các công nghệ này, thì có thể cô lập được một gigaton (1 gigaton bằng tỉ tấn) CO2 hằng năm. Với hơn 20 gigaton bê tông được sản xuất trên toàn thế giới mỗi năm, tiềm năng cho phương pháp này là rất lớn.
Khả năng lưu trữ carbon của bê tông không chỉ bắt nguồn từ khối lượng sản xuất khổng lồ mà còn từ tuổi thọ dài của nó. Các kết cấu làm từ bê tông có thể tồn tại trong nhiều chục năm, đảm bảo rằng carbon được cô lập bên trong bê tông vẫn ổn định theo thời gian.
Ngoài ra, cốt liệu carbonat được sử dụng trong bê tông và nhựa đường được hình thành bằng cách phản ứng một số khoáng chất với CO2. Do vậy, phương pháp này về cơ bản là khóa chặt carbon ở dạng khoáng chất ổn định. Phương pháp tiếp cận sáng tạo này có thể tăng cường đáng kể vai trò của bê tông trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu.
Nhiều phương pháp, nhiều tiềm năng
Nghiên cứu đã đi sâu vào nhiều phương pháp khác nhau để tăng cường lưu trữ carbon trong vật liệu xây dựng. Một phương pháp tiếp cận bao gồm sử dụng xi măng gốc magiê oxit tổng hợp từ forsterit, kết hợp với than sinh học làm chất độn. Sự kết hợp này đã chứng minh khả năng hấp thụ khoảng 0,9 kg CO2 trên một kg chất kết dính xi măng, với tổng tiềm năng lưu trữ là 2,6 gigaton.
Gạch, một vật liệu phổ biến khác, có thể kết hợp sợi sinh học để lưu trữ khoảng 0,8 gigaton CO2. Ngoài ra, sử dụng canxi hydroxit trong gạch cho phép carbon hóa khoáng chất nhiều hơn, cố định thêm 1,2 gigaton CO2.
Gạch có tiềm năng cao để lựa chọn không chỉ vì khả năng lưu trữ carbon mà còn vì chúng có mặt ở khắp mọi nơi trong xây dựng. Trên toàn cầu, gạch là vật liệu chính cho các tòa nhà và việc đưa công nghệ lưu trữ carbon vào sản xuất gạch có thể mang lại lợi ích đáng kể.
Ví dụ, sợi sinh học, chỉ chiếm 15% khối lượng của gạch, vẫn có thể đóng góp đáng kể vào việc lưu trữ carbon. Tương tự như vậy, canxi hydroxit, một thành phần phổ biến trong sản xuất gạch, có thể trải qua các quá trình carbon hóa khoáng chất để giữ lại nhiều CO2 hơn.
Nhựa đường và nhựa sinh học cũng góp phần cô lập carbon, mặc dù ở quy mô nhỏ hơn. Chất kết dính nhựa đường có nguồn gốc từ sinh vật và nhựa sinh học đã chứng minh được tiềm năng. Chi có điều trong thực tế, khối lượng sản xuất tương đối thấp của chúng hạn chế tác động tổng thể của chúng. Tuy nhiên, ngay cả những đóng góp nhỏ thêm từ các vật liệu này cũng tích tiểu thành đại, củng cố tầm quan trọng của phương pháp tiếp cận đa diện đối với việc lưu trữ carbon.
Bằng cách suy nghĩ lại về vai trò của vật liệu xây dựng, nhân loại có thể biến vật liệu xây dựng từ kẻ thù trờ thành một đồng minh mạnh mẽ trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Với các chiến lược phù hợp, những vật liệu này không chỉ có thể trở thành các yếu tố tạo nên nền văn minh mà còn là công cụ quan trọng để đảm bảo một tương lai bền vững.
(còn tiếp)
