NGHIÊN CỨU - ỨNG DỤNG

Các loại gạch được làm từ chất thải tái chế và vật liệu sinh học

02/02/2023 - 11:31 SA

Sau bê tông và thép, gạch đã trở thành trọng tâm mới nhất của các kiến trúc sư, nhà thiết kế và nhà nghiên cứu vật liệu với hy vọng cắt giảm lượng khí thải liên quan đến vật liệu xây dựng. Chất thải xây dựng, rác thải được ứng dụng nhằm tạo ra các loại gạch xây dựng sạch, với mục tiêu giảm lượng khí thải carbon trong quá trình xây dựng công trình.

Gạch thường được làm từ đất sét - một nguồn tài nguyên hữu hạn cần được khai thác và vận chuyển trên toàn cầu - cũng như được nung trong các lò chạy bằng nhiên liệu hóa thạch ở nhiệt độ hơn 1.000°C, thường trong vài ngày.

Quá trình sử dụng nhiều năng lượng này không chỉ tạo ra một lượng lớn khí thải nhà kính mà còn cả khí carbon monoxide và các chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm khác, đặc biệt là ở Nam Á, nơi các lò nung vẫn thường chạy bằng than.

Để giải quyết những vấn đề này, các nhà sản xuất gạch và các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu tận dụng các vật liệu phế thải địa phương để tạo ra các loại gạch sạch, cũng như quay trở lại các phương pháp phơi nắng truyền thống để giảm nhu cầu nung.

Dưới đây là 7 loại gạch được sản xuất bằng các loại hình xanh nhằm giảm thiểu phát thải:

Gạch gỗ sồi của MPH Architects

Các khối gạch này được thiết kế để có thể lồng vào nhau, xếp chồng lên nhau như các khối Lego mà không cần vữa hoặc keo dán trong xây dựng công trình. Loại gạch này đã được sử dụng để xây dựng Cork House được đề cử Giải thưởng Stirling.

Những viên gạch có thể được sử dụng để tạo ra các cấu trúc dễ dàng tháo rời, tái chế và tái sử dụng, cũng như giảm thiểu một lượng lớn CO₂ được cô lập bởi cây sồi bần, từ đó tạo ra vật liệu.

MPH Architects đã nghiên cứu và dứng dụng với sự cộng tác của nhiều viện nghiên cứu khác nhau kể từ năm 2014 và hiện đang hy vọng phát triển thành một bộ công cụ xây dựng.

Gạch K-Briq của Kenoteq

Theo nhà sản xuất Kenoteq, ở mức 90%, K-Briq cung cấp "hàm lượng tái chế cao nhất so với bất kỳ loại gạch nào" hiện có trên thị trường, giúp loại gạch này được vinh danh là thiết kế bền vững của năm.

Vì gạch không cần nung nên trong quá trình sản xuất, nó cần ít năng lượng hơn 90% so với gạch truyền thống và cuối cùng thải ra ít hơn chỉ với 1/10 lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất.

Dự án Building the Local

Dự án này sử dụng các vật liệu phế thải tại địa phương như tóc từ thợ làm tóc, phân ngựa và len từ trang trại để gia cố gạch đất sét nung.

Kết quả là những viên gạch khác nhau dành riêng cho từng vùng, điều này có thể giúp quản lý chất thải theo cách tuần hoàn hơn và "tạo nên một tương lai cho ngành công nghiệp địa phương".

Gent Waste Brick của Carmody Groark

Trong quá trình cải tạo Bảo tàng Thiết kế Gent, các studio kiến trúc Carmody Groarke và TRANS Architectuur Stedenbouw đã làm việc với các nhà nghiên cứu vật liệu để biến chất thải rắn tại địa phương như bê tông và kính phá dỡ thành gạch không nung có hàm lượng carbon thấp.

Loại gạch này chứa một phần ba lượng carbon và được sản xuất theo một quy trình đơn giản đang được mở ra cho công chúng thông qua các hội thảo, khuyến khích người dân địa phương chung tay góp phần mở rộng loại gạch mới này.

Carmody Groarke cho biết: “Những viên gạch sẽ được sản xuất tại một khu đất nâu ở Ghent, sử dụng quy trình sản xuất đơn giản, sạch sẽ, có thể dễ dàng nhân rộng ở các môi trường đô thị khác. Không có khí thải, sản phẩm phụ hoặc chất thải”.

Gạch than xanh

Những viên gạch bê tông này được làm giàu bằng đất, than củi và xơ mướp, tạo ra các túi khí và giúp giảm lượng xi măng cần thiết trong quá trình sản xuất.

Các nhà nghiên cứu tại Ấn Độ tuyên bố, các khối xây dựng có độ xốp cao hơn tới 20 lần so với gạch thông thường, thúc đẩy đa dạng sinh học bằng cách tạo không gian cho thực vật.

Gạch Mycelium của The Living

Một trong những thử nghiệm đầu tiên về việc sử dụng sợi nấm tạo ra gạch đã được ứng dụng thành công bởi studio The Living.

Quy trình sản xuất này liên quan đến việc đặt lõi ngô phế thải từ nông nghiệp vào trong khuôn và khuyến khích sợi nấm phát triển xung quanh cốt liệu này, giúp kết dính gạch một cách hiệu quả.

Sợi nấm cũng đang ngày càng được khám phá như một vật liệu cách nhiệt và chống cháy cho các tòa nhà có thể giúp cô lập carbon trong khi có thể phân hủy sinh học.

Urine bio-bricks

Trong dự án thử nghiệm này của nhà nghiên cứu Suzanne Lambert thuộc Đại học Cape Town, chất thải, cát và vi khuẩn được kết hợp trong khuôn hình viên gạch.

Vi khuẩn gây ra phản ứng hóa học phân hủy urê trong nước tiểu đồng thời tạo ra canxi cacbonat - thành phần chính của xi măng - trong quá trình tương tự như quá trình hình thành vỏ sò.

Nhóm nghiên cứu cho biết, càng để những vi khuẩn nhỏ tạo ra xi măng càng lâu thì sản phẩm sẽ càng bền.

VLXD.org (TH/ Dezeen)