Bê tông tự phục hồi
Bê tông được hình thành bằng cách kết hợp cốt liệu (đá vôi và cát) với vật liệu liên kết như xi măng. Vật liệu bê tông khá bền nhưng theo thời gian có thể bị nứt, các thanh cốt thép có thể bị ăn mòn trong điều kiện ẩm ướt và bị hư hại do nhiệt độ khắc nghiệt, hóa chất và thời tiết.
Để chống lại tác động tiêu cực này, một số công ty đang khai thác các vi khuẩn không gây hại và ưa nhiệt như vi khuẩn Sporosarcina pasteurii, Bacillus pseudofirmus (vi khuẩn có trong các hồ gần núi lửa, chịu được nhiệt độ trên 200 độ C) để tạo ra bê tông tự phục hồi một cách hiệu quả.
Sử dụng các vi khuẩn không gây hại và ưa nhiệt để tạo bê tông tự phục hồi
Nhà vi sinh vật học Hendrik Jonkers của Đại học Delft đã quyết định thử nghiệm thêm những vi khuẩn này vào hỗn hợp bê tông tiêu chuẩn để làm cho nó bền vững hơn.
Năm 2015, tại Hà Lan, Công ty Green Basilisk được thành lập và sản phẩm này được đưa ra thị trường với tên gọi là Basilisk.
Basilisk là một chất bổ sung có chứa bào tử vi khuẩn cho bê tông bình thường. Khi chúng tiếp xúc với nước, vi khuẩn bắt đầu phát triển và tạo ra đá vôi, giúp ổn định cấu trúc, chống nứt và chống nước.
“Chúng tôi chỉ cần thêm 5 kg Basilisk vào hỗn hợp bê tông để có thể tiết kiệm tới 30 kg nhiên liệu cho mỗi mét khối”, Marc Brants, Giám đốc tiếp thị của Green Basilisk cho biết.
Một công ty khác về phát triển bê tông sinh học có trụ sở tại Mỹ là Biomason đã sử dụng vi sinh tương tự như Green Basilisk nhưng với một quy trình khác.
Công ty này trộn một dung dịch có chứa urê, clorua canxi và vi khuẩn với tổng hợp chất thải để tạo thành các viên gạch đúc. Sau đó chúng được xử lý ở nhiệt độ môi trường nhằm loại bỏ nhu cầu về nhiệt độ cao và nhiên liệu hóa thạch trong quá trình sản xuất.
“Tôi thành lập công ty sau khi hình thành ý tưởng viên gạch bê tông lấy cảm hứng từ cách các rạn san hô và xi măng tự nhiên được hình thành”, Ginger Krieg Dosier, người sáng lập kiêm CEO của Biomason nói.
Gạch bê tông có lượng khí thải carbon thấp của Biomason
Tấm cách nhiệt bằng sợi nấm
Tấm cách nhiệt bằng sợi nấm là trọng tâm phát triển của Biohm, một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Anh chuyên phát triển các vật liệu bền vững và có thể phân hủy sinh học cho ngành xây dựng.
Ưu điểm chính của sợi nấm là có trên các sản phẩm nông nghiệp phế thải có thể phân hủy sinh học và chứa kitin - chất chống cháy tự nhiên.
“Công nghệ của chúng tôi tập trung vào việc tận dụng các sản phẩm phế thải từ các ngành nông nghiệp hoặc ngành xây dựng, đồng thời cố gắng tái tạo những vật liệu này và biến chúng trở nên hữu ích”, Aaron Jones, Giám đốc phát triển của Biohm cho biết.
Tấm cách nhiệt bằng sợi nấm của Biohm
Ngoài ra, Biohm cũng đang nghiên cứu và phát triển các sản phẩm mới, bao gồm sản xuất ván dăm hoặc ván sợi từ chất thải thực phẩm như vỏ cam quýt, vỏ cà phê, vỏ ca cao.
Có một số thách thức cần phải vượt qua khi các công ty phát triển vật liệu sinh học cho ngành xây dựng. Thứ nhất là khi phát triển sản phẩm mới, các nhà nghiên cứu phải mất khá nhiều thời gian và nỗ lực để được cấp chứng nhận tuân thủ các quy định về an toàn, loại giấy được yêu cầu ở hầu hết các quốc gia. Thứ hai là mở rộng quy mô. Việc chế tạo các vật liệu mới ở quy mô nhỏ dễ dàng hơn nhiều nhưng để sản xuất ở một quy mô lớn hơn là một thách thức. Thứ ba là việc khiến cho người tiêu dùng chấp nhận vật liệu sinh học mới. Thứ tư là giá cả. Nếu vật liệu mới đắt hơn so với vật liệu đã có sẵn thì khó có thể phát triển thị trường cho sản phẩm mới.
Bất chấp những thách thức này, sự nóng lên toàn cầu và ô nhiễm đã khiến nhiều người nhận ra tầm quan trọng của việc làm cho các ngành công nghiệp xây dựng trở nên xanh và bền vững hơn với các loại vật liệu mới trong có vật liệu vi sinh.