Kiến trúc tuần hoàn: Khi rác thải trở thành tài nguyên của ngành xây dựng
Kiến trúc tuần hoàn đang nổi lên như một giải pháp quan trọng giúp ngành xây dựng giảm phát thải carbon, tiết kiệm tài nguyên và hướng tới mục tiêu Net Zero.
Từ chai nhựa tái chế, vỏ hàu, vỏ sò đến sợi nấm sinh học, nhiều loại vật liệu từng bị xem là rác thải đang mở ra tương lai mới cho kiến trúc xanh và phát triển bền vững.
Kiến trúc tuần hoàn mở lối cho ngành xây dựng xanh
Ngành xây dựng từ lâu được xem là động lực thúc đẩy tăng trưởng kinh tế và phát triển đô thị. Tuy nhiên, đây cũng là một trong những lĩnh vực tiêu thụ tài nguyên thiên nhiên lớn nhất và tạo ra lượng phát thải đáng kể trên toàn cầu.
Theo Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc (UNEP), hoạt động xây dựng và vận hành các công trình hiện chiếm gần 40% lượng khí thải CO2 liên quan đến năng lượng trên thế giới, đồng thời tiêu thụ khoảng 50% nguồn nguyên liệu thô của Trái Đất. Việc khai thác cát, đá, đất sét và sản xuất xi măng đang tạo áp lực ngày càng lớn lên môi trường tự nhiên.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu trở thành thách thức toàn cầu, kiến trúc tuần hoàn được xem là hướng đi đầy triển vọng. Khác với mô hình xây dựng truyền thống theo chuỗi “khai thác - sản xuất - sử dụng - thải bỏ”, kiến trúc tuần hoàn hướng đến việc kéo dài vòng đời vật liệu, giảm thiểu chất thải và tái sử dụng tài nguyên ngay từ khâu thiết kế.
Mô hình này vận hành theo nguyên tắc của kinh tế tuần hoàn, trong đó vật liệu sau khi hoàn thành vòng đời sử dụng không trở thành rác thải mà tiếp tục được tái chế hoặc chuyển đổi thành nguyên liệu cho các công trình mới. Nhờ đó, lượng tài nguyên khai thác từ tự nhiên được giảm đáng kể, đồng thời hạn chế phát sinh chất thải xây dựng.
Nhiều chuyên gia nhận định kiến trúc tuần hoàn không còn là xu hướng mang tính thử nghiệm mà đang trở thành yêu cầu tất yếu đối với ngành xây dựng trong bối cảnh các quốc gia đẩy mạnh cam kết giảm phát thải và phát triển bền vững.
Một trong những minh chứng tiêu biểu là công trình EcoARK tại Đài Bắc (Đài Loan, Trung Quốc) do kiến trúc sư Arthur Huang thực hiện. Tòa nhà ba tầng này được xây dựng từ khoảng 1,5 triệu chai nhựa tái chế, sử dụng hệ thống gạch nhựa Polli-Brick có khả năng chịu lực, chống động đất, cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng.
Theo Arthur Huang, khái niệm “rác thải” thực chất xuất hiện khi con người chưa tìm được cách tái sử dụng vật liệu. Nếu được xử lý đúng kỹ thuật, nhiều loại vật liệu tái chế hoàn toàn có thể đạt chất lượng tương đương vật liệu nguyên sinh.
Từ chai nhựa, vỏ hàu đến sợi nấm: Cuộc cách mạng vật liệu của tương lai
Tại Việt Nam, tư duy kiến trúc tuần hoàn cũng đang dần được hiện thực hóa thông qua nhiều công trình sử dụng vật liệu địa phương và phế phẩm nông nghiệp.
Kiến trúc sư Hoàng Thúc Hào, Phó Chủ tịch Hội Kiến trúc sư Việt Nam, là một trong những người theo đuổi hướng tiếp cận này. Nhiều công trình cộng đồng của ông tận dụng đất địa phương, gạch không nung, rơm rạ, vỏ trấu và các vật liệu tự nhiên nhằm giảm tác động môi trường trong suốt vòng đời công trình.
Theo ông, kiến trúc tuần hoàn không nhất thiết phải gắn với công nghệ phức tạp. Việc tận dụng vật liệu bản địa, tái sử dụng phế phẩm nông nghiệp hoặc các nguồn vật liệu có thể quay trở lại tự nhiên sau khi công trình kết thúc vòng đời sử dụng chính là nền tảng của sự tuần hoàn.
Bên cạnh những vật liệu quen thuộc, giới nghiên cứu trên thế giới đang phát triển nhiều loại vật liệu sinh học mới với tiềm năng ứng dụng lớn trong xây dựng.
Một trong số đó là bê tông sản xuất từ vỏ hàu và vỏ sò. Sau khi được nghiền nhỏ, lượng phế thải từ ngành thủy sản có thể thay thế một phần cốt liệu hoặc chất kết dính trong bê tông, giúp giảm nhu cầu sử dụng xi măng – nguồn phát thải carbon lớn của ngành xây dựng.
Đáng chú ý hơn là vật liệu từ sợi nấm mycelium. Loại vật liệu này được tạo ra bằng cách nuôi cấy sợi nấm trên nền phế phẩm nông nghiệp như mùn cưa hoặc vỏ trấu. Sau vài tuần phát triển, sợi nấm tạo thành cấu trúc liên kết bền vững với khả năng chống cháy, cách âm tốt và có thể phân hủy sinh học hoàn toàn khi không còn sử dụng.
Dù sở hữu tiềm năng lớn, kiến trúc tuần hoàn vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Theo Hội đồng Công trình Xanh Thế giới (WorldGBC), rào cản lớn nhất hiện nay là thiếu hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật dành cho vật liệu tái chế và tâm lý e ngại của người tiêu dùng đối với các sản phẩm được tạo ra từ chất thải.
Tuy vậy, trước áp lực giảm phát thải và mục tiêu đạt phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050 của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam, các chính sách thúc đẩy kinh tế tuần hoàn đang được triển khai mạnh mẽ. Giới chuyên gia nhận định khi công nghệ phát triển và nhận thức xã hội thay đổi, những vật liệu từng bị xem là rác thải có thể trở thành nguồn tài nguyên quý giá, góp phần định hình các đô thị xanh và bền vững trong tương lai.