Các nhà khoa học đã chứng minh rằng củ cải, cà rốt không chỉ tốt cho sức khỏe mà còn có thể dùng trong ngành công nghiệp xây dựng.
Các công trình xây dựng là một trong những nhân tố lớn gây ô nhiễm môi trường và để giảm thiểu ảnh hưởng tiêu cực này, các bên liên quan trong lĩnh vực khoa học và công nghiệp đã tìm cách giúp ngành công nghiệp này thân thiện với môi trường hơn.
Dự án B-SMART do Liên minh EU tài trợ, được dẫn dắt bởi Đại học Lancaster ở Anh hiện đang nghiên cứu cách thức các hạt nano chiết xuất từ rau củ có thể khiến hỗn hợp bê tông rắn chắc và thân thiện với môi trường hơn.
Các loại rau củ trong tương lai có thể trở thành vật liệu xây dựng của ngành kiến trúc - Ảnh: Getty. |
Cho đến nay, các thử nghiệm ban đầu đã chỉ ra rằng việc thêm các tế bào nano từ củ cải đường hoặc cà rốt vào các hỗn hợp xây dựng làm tăng đáng kể tính chất cơ học của bê tông.
Theo nhà nghiên cứu, Giáo sư Mohamed Saafi thuộc Đại học Lancaster, loại chất nano-composites xi măng mới được tạo ra bằng cách kết hợp xi măng thông thường với các tiểu cầu nano có trong các loại rau củ từ ngành công nghiệp thực phẩm.
"Vật liệu tổng hợp mới không chỉ vượt trội so với các sản phẩm xi măng hiện tại về tính cơ học và vi cấu trúc mà còn tiết kiệm được lượng xi măng cần dùng", Giáo sư Saafi cho biết trong mục tin tức được đăng trên trang web của trường đại học. "Điều này làm giảm đáng kể cả mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải CO2 trong ngành sản xuất xi măng”.
Tác động xấu của bê tông đến môi trường
Ngành công nghiệp bê tông là một trong những ngành có lượng khí thải CO2 lớn nhất. Thành phần chủ yếu gây ra hiện tượng này là bột xi măng. Lượng CO2 phát thải trong quá trình sản xuất bê tông tỷ lệ thuận với lượng xi măng được sử dụng trong hỗn hợp bê tông.
Hiện nay, đối với mỗi tấn xi măng được sản xuất, khoảng 900 mét khối khí CO2 được thải ra, tương ứng với gần 90% lượng khí thải kết hợp với hỗn hợp bê tông trung bình. Quy trình sản xuất xi măng lâu năm chịu trách nhiệm cho 8% tổng lượng khí thải CO2 trên toàn thế giới. Với xu hướng xây dựng gần đây, sản lượng xi măng dự kiến sẽ tăng gấp đôi trong 30 năm tới.
Cách ứng dụng các loại rau củ trong ngành công nghiệp xi măng
Bê tông tiêu chuẩn hiện nay được trộn từ nước, chất rắn (sỏi, đá hoặc cát) và bột xi măng. Xi măng là chất liên kết giúp làm cứng và tăng cường kết cấu của bê tông. Khi các tiểu cầu nano của rau củ được thêm vào hỗn hợp bê tông tiêu chuẩn, lượng canxi silicat hydrat - sản phẩm chịu trách nhiệm làm bê tông rắn chắc - tăng lên đáng kể.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc thêm các nano-platelets khiến bê tông mạnh hơn và tiết kiệm được 40kg bột xi măng trong mỗi mét khối bê tông, tương ứng với lượng CO2 ít hơn 40 mét khối. Một hỗn hợp vững chắc hơn cũng có nghĩa là các tòa nhà sẽ cần ít bê tông hơn, dẫn đến lợi ích môi trường tăng đáng kể. Loại bột xi măng này của nhóm nghiên cứu cũng có thể cải thiện các phụ gia xi măng khác có sẵn trên thị trường như graphene và ống nano cacbon, giúp tiết kiệm chi phí sản xuất.
Những ưu điểm khác bao gồm một vi cấu trúc đặc hơn, ngăn ngừa sự mài mòn và khiến vật liệu bền chắc vượt trội. Dự án B-SMART cũng sẽ nghiên cứu khả năng gia cố kết cấu bê tông hiện tại bằng các hạt nano thực vật khác.
Thu Phương (Theo phys.com)
