Bê tông polyme: giải pháp bê tông “xanh” cho Trái đất

Các nhà khoa học đã nghiên cứu tạo ra một loại bê tông mới thay thế cho bê tông thông thường sử dụng xi măng Portland: Bê tông polyme. Bê tông này không chỉ làm giảm khí nhà kính mà còn làm tăng độ bền của các công trình xây dựng lên nhiều lần.

Bê tông là vật liệu xây dựng thông dụng nhất trên hành tinh chúng ta. Hiện nay, khoảng 5-8% lượng CO₂ do con người thải ra có nguồn gốc từ ngành công nghiệp sản xuất xi măng Portland, một chất kết dính không thể thiếu của bê tông thông thường. 

Xi măng Portland là một trong những vật liệu được sản xuất rộng rãi nhất trên Trái đất. Sản lượng xi măng Portland trên toàn thế giới hiện tại đã vượt qua ngưỡng 2,6 tỉ tấn một năm và hàng năm tăng trung bình 5%.

Để có thể kìm hãm tốc độ ô nhiễm đã lên tới mức cảnh báo như hiện nay, TS. Erez Allouche, trợ giảng về lĩnh vực thiết kế và xây dựng các công trình công cộng tại ĐH Công nghệ Louisiana (Hoa Kỳ) đồng thời là PGĐ Trung tâm Công nghệ Trenchless đang tiến hành một công trình nghiên cứu mang tính sáng tạo về bê tông polyme (geopolymer), sử dụng những sản phẩm phụ từ những nhà máy điện vận hành bằng than đá. 

Công trình nghiên cứu xi măng “xanh” đã cho ra đời công nghệ bê tông polyme mới. Đây là khối xi măng 5000lb (453.6 grams = 1lbs) sử dụng “tro bay”.

Loại bê tông polyme tổng hợp này sử dụng chất kết dính tận dụng từ “tro bay” (phế thải mịn thu được từ việc đốt cháy than cám ở các nhà máy nhiệt điện, thành phần chủ yếu là các oxit của silic, nhôm, sắt, can xi, magie và lưu huỳnh. Ngoài ra còn có một lượng than chưa cháy, không vượt quá 6% khối lượng tro bay) – một phụ phẩm công nghiệp vô cùng dồi dào – làm một chất thay thế cho xi măng Portland.

Bê tông polyme có rất nhiều ưu điểm so với bê tông thông thường. Trước hết, về căn bản nó có khả năng “hạn chế” lượng khí thải CO₂ đồng thời có thể tạo ra một cơ sở hạ tầng có khả năng sử dụng qua hàng trăm năm... Và bằng cách tận dụng “tro bay” (fly ash), nó có thể giải phóng được một diện tích lớn đất hiện đang sử dụng làm kho chứa những sản phẩm than đá dễ gây cháy và bảo vệ nguồn nước của chúng ta khỏi bị ô nhiễm bởi tro bay.

So sánh với xi măng Portland thông thường (OPC), bê tông polyme (GPC) có nhiều tính năng tốt hơn (khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt (tới 2400oF), chịu nén và có độ bền kéo, sự co ngót…).

Các nhà nghiên cứu cho rằng rằng, ưu điểm lớn nhất của bê tông polyme là khả năng làm giảm lượng khí nhà kính, khoảng 90% khi so sánh với OPC.

Công nghệ này đang được xúc tiến để làm giảm nhu cầu năng lượng trong tương lai. Nó sẽ được chú ý đặc biệt tại Hội nghị Hệ thống Công nghệ năng lượng Louisiana diễn ra vào tháng sau tại Trung tâm Chuyển giao Công nghệ ở Shreveport (Los Angeles, Mỹ).

Từ khóa liên quan:

Xi măng

Portland

bê tông

Bê tông polyme

Trái đất

khí thải

hiệu ứng nhà kính

Erez Allouche

công nghệ xanh