NGHIÊN CỨU - ỨNG DỤNG

Chất thải của con người có thể dùng làm nguyêu liệu sản xuất gạch

05/03/2019 - 04:09 CH

Trong quá trình tìm kiếm những vật liệu xây dựng bền vững hơn, các nhà khoa học đã phát hiện ra cách biến chất thải của con người thành những viên gạch dùng trong xây dựng.

Theo công trình nghiên cứu của các nhà khoa học đại học RMIT ở Úc được công bố trên tạp chí Building, chất thải của con người có thể dùng làm nguyêu liệu sản xuất gạch.

Dù phân người chỉ chiếm khoảng 25% nguyên liệu trong gạch, 75% còn lại lấy từ đất sét truyền thống, song phương pháp mới sẽ cắt giảm 30% nguyên liệu sinh học đến từ các bãi chôn lấp.

Bài viết trên tạp chí Building giải thích: Hàng triệu tấn chất thải sinh học Biosolids còn sót lại đang được tàng trữ hàng năm trên toàn cầu. Biosolids là “sản phẩm” của quá trình xử lý bùn thải. Đây là những chất hữu cơ giàu dinh dưỡng thu được từ quá trình xử lý nước thải, thường được sử dụng hiệu quả như một loại phân bón.

Biosolids rất hữu ích và đang được sử dụng trong các ứng dụng cải tạo đất và nông nghiệp. Tuy nhiên, các dữ liệu phân tích cho thấy khoảng 30% chất sinh học này không được sử dụng và dự trữ, gây lãng phí lớn.

Trong quá trình nghiên cứu, các nguyên mẫu của gạch được chế tạo và thử nghiệm để so sánh với những vật liệu xây dựng truyền thống. Các thử nghiệm đã phát hiện ra rằng: Những viên gạch với 25% chất thải của con người rất chắc chắc, đồng thời tuân thủ những điều kiện nghiêm ngặt nhất liên quan đến các yêu cầu về vật liệu xây dựng trên thế giới.

Các viên gạch loại mới này cũng sử dụng ít năng lượng hơn và cách nhiệt tốt hơn các vật liệu xây dựng truyền thống. Bằng cách thêm các chất liệu bổ sung (chất thải của con người), loại gạch này có thể giảm lượng đất sét và cát trong quá trình sản xuất gạch.

Trong cuốn sách The world in a Grain kể câu chuyện về hạt cát và nền văn minh đã biến đổi như thế nào, tác giải Vince Beiser cho biết thế giới đang cạn kiệt cát để theo kịp các nhu cầu hiện tại, từ các sản phẩm bê tông đến con chip nhỏ bé trong máy tính.

Các dự án nạo vét để thu hoạch cát và đất sét cũng có tác động tiêu cực đến môi trường. Bởi một số loại đất sét có chất lượng tốt dùng để sản xuất vật liêu xây dựng các tòa nhà được khai thác từ lòng hồ, lòng biển, gây thiệt hại cho hệ sinh thái và động vật hoang dã địa phương.

Giáo sư Abbas Mohajerani đến từ Đại học RMIT - một trong những nhà nghiên cứu chính của loại gạch mới này - cho biết: Việc sản xuất 1.500 tỷ viên gạch hàng năm trên toàn cầu đòi hỏi hơn 3,13 tỷ mét khối đất sét, tương đương với hơn 1.000 sân bóng đá, với độ sâu 440 m (gấp hơn ba lần chiều cao cầu cảng Sydney).

Trước đó, các sinh viên ở Cape Town cũng đã thu gôm chất thải của con người từ các bồn tiểu trong khoa đại học và trộn nó với cát và vi khuẩn.

Quá trình này được gọi là quá trình kết tủa carbonate vi sinh vật, cho phép các vật liệu xây dựng được tạo ra ở nhiệt độ phòng, tiết kiệm năng lượng hơn phương pháp nung gạch đất sét. Các vi khuẩn ở dạng urease phá vỡ ure trong nước tiểu lỏng, đồng thời tạo ra canxi cacbonat thông qua phản ứng hóa học.

Từ đó, viên gạch dạng xi măng cát hình thành, chất lượng không gạch thông thường. Trong khi đó, theo Truth Theory, cây gai dầu đã được chứng minh là vật liệu xây dựng bền vững. Công ty Dun Agro đến từ Hà Lan đã tạo ra ngôi nhà được xây dựng từ gạch gai dầu.

VLXD.org (TH/ songmoi)