Phát minh một loại gạch mới làm rung chuyển ngành xây dựng: Biến rơm rạ thành gạch carbon âm, cách nhiệt cao hơn 350% so với vật liệu truyền thống

Một công ty khởi nghiệp tại Ấn Độ đang phát triển loại vật liệu xây dựng mới từ rơm rạ và chất thải nông nghiệp, hướng đến giải quyết đồng thời bài toán ô nhiễm do đốt phụ phẩm sau thu hoạch và phát thải carbon của ngành xây dựng.

Sản phẩm mang tên Agrocrete do GreenJams phát triển được giới thiệu là loại gạch có lượng phát thải carbon âm, sử dụng chất thải nông nghiệp kết hợp với phụ phẩm công nghiệp để tạo ra vật liệu xây dựng có khả năng lưu giữ CO2 trong suốt vòng đời sử dụng.

Ý tưởng này bắt nguồn từ trải nghiệm của kỹ sư xây dựng Tarun Jami vào năm 2019, khi tình trạng khói mù nghiêm trọng tại New Delhi khiến ông tìm hiểu nguyên nhân và nhận thấy việc đốt rơm rạ sau thu hoạch là một trong những nguồn gây ô nhiễm không khí đáng kể tại nhiều khu vực ở Ấn Độ.

Theo GreenJams, Agrocrete được sản xuất từ sợi thực vật thu hồi từ phụ phẩm nông nghiệp cùng các phụ phẩm công nghiệp tái sử dụng. Thay vì sử dụng xi măng truyền thống, vật liệu này kết hợp với chất kết dính có hàm lượng carbon thấp do công ty phát triển.

Nguyên lý của sản phẩm là giữ lại lượng carbon sinh học mà cây trồng đã hấp thụ trong quá trình sinh trưởng. Thay vì giải phóng lượng carbon này thông qua việc đốt bỏ phụ phẩm nông nghiệp, vật liệu sẽ "khóa" carbon bên trong các khối xây dựng. Theo số liệu do GreenJams công bố, mỗi tấn Agrocrete có thể lưu giữ khoảng 140 kg CO2.

Ý tưởng phát triển Agrocrete được hình thành từ quá trình nghiên cứu bê tông gai dầu (hempcrete) của Tarun Jami từ năm 2013, khi còn là sinh viên ngành kỹ thuật xây dựng. Sau khi thành lập GreenJams vào năm 2017, ông tiếp tục cải tiến công nghệ và chuyển sang sử dụng rơm cùng các loại sợi thực vật phổ biến hơn thay cho cây gai dầu nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có với quy mô lớn.

Theo công ty, việc thay thế nguyên liệu giúp công nghệ phù hợp hơn với điều kiện nông nghiệp tại Ấn Độ, nơi hàng triệu tấn rơm rạ và phụ phẩm cây trồng thường bị đốt sau mỗi vụ thu hoạch.

Ngoài yếu tố môi trường, GreenJams cho biết vật liệu này còn hướng đến giảm chi phí và thời gian thi công. Theo các thông số kỹ thuật do doanh nghiệp công bố, Agrocrete có khả năng cách nhiệt cao hơn khoảng 350% so với vật liệu truyền thống, giúp tốc độ xây dựng tăng gấp đôi và giảm khoảng 50% chi phí xây dựng.

Trong mô hình tính toán của công ty đối với công trình rộng 1.000 feet vuông (khoảng 93 m2), việc sử dụng Agrocrete có thể giúp tiết kiệm khoảng 125.000 rupee, đồng thời hấp thụ khoảng 4,4 tấn CO2 và giảm khoảng 25 ngày công lao động so với xây dựng bằng gạch đất sét truyền thống.

GreenJams cũng dẫn một dự án mở rộng văn phòng được xây dựng bằng Agrocrete, trong đó thời gian thi công được rút ngắn xuống còn 4 ngày, thay vì khoảng 12 ngày theo phương pháp thông thường. Theo doanh nghiệp, công trình này đã lưu giữ khoảng 3,1 tấn CO2.

Các số liệu về hiệu quả kinh tế và môi trường nêu trên đều do GreenJams công bố.

Bên cạnh việc phát triển vật liệu xây dựng, GreenJams cho biết doanh nghiệp đang xây dựng chuỗi cung ứng thu gom phụ phẩm nông nghiệp từ nông dân, thay vì để các loại chất thải này bị đốt bỏ ngoài đồng. Mô hình này hướng đến tạo thêm nguồn thu cho người sản xuất nông nghiệp, đồng thời phát triển mạng lưới thu gom, xử lý và cung ứng nguyên liệu cho ngành xây dựng.

Theo GreenJams, Agrocrete hiện đã được sử dụng trong 16 dự án thương mại tại Ấn Độ, cung cấp gần 2.000 m3 vật liệu xây dựng sinh học. Doanh nghiệp ước tính các dự án này đã giúp lưu giữ hơn 300 tấn CO2 và giảm khoảng 900 tấn khí thải so với phương pháp xây dựng truyền thống.

Công ty cũng cho biết Agrocrete đã đạt chứng nhận Solar Impulse Efficient Solution và các tuyên bố về môi trường của sản phẩm được hỗ trợ bởi các chứng nhận độc lập, trong đó có Tuyên bố Sản phẩm Môi trường (Environmental Product Declaration - EPD).

Sự phát triển của các vật liệu xây dựng từ phụ phẩm nông nghiệp phản ánh xu hướng tận dụng chất thải sinh học trong nền kinh tế tuần hoàn, đồng thời mở ra hướng giảm phát thải cho ngành xây dựng - lĩnh vực hiện chiếm tỷ trọng đáng kể trong tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu.

Như Quỳnh