Sử dựng chất thải công nghiệp sản xuất gạch polyme có khả năng tựu kết dính

Bê tông là một vật liệu cực kỳ linh hoạt, nhưng chỉ riêng việc sản xuất xi măng đã thải ra tới 8% tổng lượng khí thải CO₂ hàng nằm. Con số khổng lồ này có thể được giảm bớt bằng cách tìm cách kết hợp các vật liệu phế thải như gỗ hoặc lốp xe cũ vào hỗn hợp, sử dụng các chất kết dính khác nhau hoặc phát triển các vật liệu thay thế hoàn toàn.

Nghiên cứu mới đây đã cho thấy một trong những phương pháp thay thế như vậy. Một nghiên cứu trước đây đã phát triển một loại polyme làm chủ yếu từ lưu huỳnh còn sót lại từ các quy trình công nghiệp, có thể được sử dụng để xử lý ô nhiễm kim loại nặng hoặc làm phân bón bền vững hơn. Giờ đây, loại polyme này đã được đưa vào hoạt động và sử dụng như một loại gạch xây dựng thân thiện với môi trường.

Polyme được tạo ra bằng cách trộn lưu huỳnh với các tỷ lệ khác nhau của dầu hạt cải và dicyclopentadiene (DCPD) - một loại hợp chất hóa học. Lưu huỳnh và DCPD đều là sản phẩm phụ của quá trình lọc dầu hiện đang bị lãng phí, trong khi dầu hạt cải có thể được lấy từ chất thải nhà bếp. Polyme được nung nóng, tạo khuôn và đóng rắn thành gạch, với toàn bộ quá trình tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều so với sản xuất xi măng.

Nhưng điều thực sự ấn tượng là cách những viên gạch này kết dính với nhau, về cơ bản hoạt động như một lớp vữa của chính chúng mà không cần bất kỳ chất kết dính nào khác.

Giáo sư Justin Chalker, tác giả của nghiên cứu nhận định, một chất xúc tác amin được phun lên bề mặt gạch khiến các liên kết lưu huỳnh trong viên gạch thay đổi và liên kết hai viên gạch lại với nhau. Chất xúc tác sẽ bay hơi khỏi các viên gạch sau khi kết dính.

Nhóm nghiên cứu cho biết loại gạch này cũng nhẹ và có khả năng chống nước, axit và các điều kiện thời tiết khác, thậm chí còn có phần ưu việt hơn cả gạch và bê tông thông thường. Trong các thử nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã thêm sợi carbon vào polyme và phát hiện ra rằng những viên gạch có độ cứng hơn gần 16 lần gạch thông thường.

Vật liệu mới này vẫn cần phải nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa. Tuy nhiên, nhóm Flinders đang cộng tác với Clean Earth Technologies để hướng tới việc mở rộng quy mô các viên gạch polyme để có thể thương mại hóa.