Khi được xử lý và nghiền thành bột mịn, vỏ sò có thể thay thế tới 1/3 lượng xi măng trong hỗn hợp bê tông, mang lại giải pháp đầy hứa hẹn để giảm phát thải carbon trong một ngành vốn nổi tiếng là “khát năng lượng” và gây ô nhiễm.
Phát hiện này mở ra hai lợi ích kép đó là tận dụng hàng triệu tấn vỏ sò bị bỏ đi mỗi năm trên toàn thế giới và đồng thời giảm lượng khí thải carbon trong sản xuất vật liệu xây dựng. Xi măng hiện chiếm khoảng 7% tổng lượng khí thải CO2 toàn cầu. Bất kỳ phương pháp nào giúp cắt giảm lượng xi măng đều có ý nghĩa lớn trong bối cảnh ngành xây dựng phải đối mặt với áp lực chuyển đổi sang mô hình ít phát thải hơn.
Theo nhóm nghiên cứu, bột vỏ sò nghiền mịn có thể đóng vai trò vừa là chất độn vừa là vật liệu thay thế một phần xi măng. Ở mức thay thế trung bình, bê tông giữ được phần lớn các đặc tính cơ học quan trọng, trong khi lượng phát thải CO2 giảm tới 36%.
Phó Giáo sư - Tiến sĩ ngành Kỹ thuật Kết cấu tại UEL, Ali Abass, và là người dẫn dắt nghiên cứu, nhấn mạnh rằng đây là một giải pháp đơn giản nhưng có tiềm năng ứng dụng rất lớn. Ông nói: “Nếu chúng ta chuyển được dù chỉ một phần nhỏ số vỏ sò bỏ đi vào sản xuất vật liệu xây dựng, lợi ích môi trường sẽ vô cùng đáng kể.”
Phân tích vi cấu trúc cho thấy hiệu quả của bột vỏ sò không đến từ sự may mắn. Vỏ sò rất giàu canxi, thành phần này tham gia trực tiếp vào quá trình thủy hoá của xi măng. Khi được nghiền thành bột mịn, chúng giúp cải thiện cấu trúc lỗ rỗng của bê tông, khiến vật liệu trở nên đặc hơn, ít thấm nước hơn và hình thành nhiều hợp chất liên kết hơn.Ở mức độ thay thế tối ưu, bê tông pha bột vỏ sò có thể đạt độ cứng cao hơn 10-20% so với bê tông thông thường, nhờ cấu trúc lỗ rỗng được tinh chỉnh và sự hình thành bổ sung các hợp chất liên kết.Nhờ vậy, bê tông không chỉ thân thiện với môi trường mà còn có hiệu suất cao hơn trên một số khía cạnh.
Hiện nay, phần lớn vỏ sò từ ngành thủy sản thường bị đổ bỏ tại bãi rác hoặc thải ra môi trường, gây ô nhiễm và lãng phí tài nguyên. Nghiên cứu của UEL chứng minh rằng nguồn rác thải dồi dào này hoàn toàn có thể trở thành nguyên liệu quan trọng trong ngành xây dựng. Trong bối cảnh quy định về báo cáo khí thải vòng đời công trình ngày càng siết chặt, các vật liệu xanh từ phế thải hữu cơ như vỏ sò hứa hẹn tạo nên một hướng đi mới vừa khả thi vừa tiết kiệm.
Nhóm nghiên cứu cho biết họ đang làm việc với chính quyền địa phương và doanh nghiệp nhằm triển khai thử nghiệm ở quy mô lớn hơn. Nếu các thử nghiệm thực tế tiếp tục chứng minh được độ bền và tính ổn định, bê tông từ vỏ sò có thể trở thành một phần của hạ tầng trong tương lai.
Theo Tiến sĩ Abass, viễn cảnh bê tông xanh từ vỏ sò không còn là ý tưởng xa vời mà là một giải pháp thiết thực và ngày càng cần thiết cho quá trình chuyển đổi sang mô hình kinh tế tuần hoàn. Từ chất thải ven biển, những vỏ sò bị bỏ quên có thể trở thành nền móng cho các công trình của tương lai.
Vu Lam
Theo Interesting Engineering
