» Một nhóm nghiên cứu từ các trường đại học Trung Quốc đã phát triển loại xi măng mới có khả năng hấp thụ và lưu giữ lượng lớn khí CO₂, đồng thời tăng độ bền của vật liệu nhờ bổ sung than sinh học (biochar) - vật liệu cacbon sinh học được xử lý đặc biệt.
Nghiên cứu hợp tác giữa Đại học Công nghệ Hợp Phì, Đại học Chiết Giang và Đại học Công nghệ Hoa Nam mở ra hướng đi mới cho ngành xi măng trong nỗ lực giảm phát thải khí nhà kính. Việc bổ sung than sinh học, được sản xuất từ nguồn sinh khối nông nghiệp, giúp xi măng hấp thụ CO₂ hiệu quả hơn, đồng thời cải thiện độ bền và độ đặc chắc là 2 yếu tố then chốt cho vật liệu xây dựng xanh và bền vững.
Ngành xi măng là một trong những nguồn phát thải CO₂ lớn nhất thế giới, chiếm khoảng 8% tổng lượng khí thải toàn cầu. Việc tìm ra các giải pháp lưu trữ carbon ngay trong vật liệu xây dựng được xem là hướng đi thiết thực để giảm dấu chân carbon và tiến tới mục tiêu trung hòa khí thải.
Nhóm nghiên cứu đã sản xuất than sinh học bằng cách nhiệt phân rơm ngô ở nhiều mức nhiệt khác nhau. Từ đó, họ tách được phần hạt lắng là thành phần có khả năng hấp phụ CO₂ cao hơn. Các mẫu than sinh học, cả nguyên bản lẫn đã tách hạt, được xử lý bằng dung dịch kiềm nhằm cải thiện cấu trúc vi mô, tăng diện tích bề mặt và tối ưu hóa khả năng lưu giữ khí CO₂.
Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO₂ của than sinh học biến tính kiềm trong xi măng composite.
Kết quả cho thấy than sinh học được sản xuất ở 500°C và xử lý kiềm cho hiệu quả cao nhất, vừa nâng khả năng hấp phụ CO₂, vừa cải thiện đáng kể cường độ chịu nén của xi măng. Khi trộn vào xi măng ở mức thay thế khoảng 1% khối lượng, loại vật liệu này giúp hỗn hợp đặc chắc hơn, tăng độ bền và lưu giữ được lượng CO₂ đáng kể trong cấu trúc.
Theo nhóm các nhà nghiên cứu, quá trình hấp phụ diễn ra chủ yếu theo cơ chế hấp phụ vật lý là một phương thức nhanh, ổn định và dễ ứng dụng trong điều kiện tự nhiên. Điều này cho thấy tiềm năng lớn của việc kết hợp than sinh học vào quy trình sản xuất xi măng công nghiệp mà không cần thay đổi công nghệ phức tạp.
Ngoài lợi ích kỹ thuật, việc sử dụng phế phụ phẩm nông nghiệp như rơm ngô để sản xuất than sinh học còn mang ý nghĩa kinh tế và môi trường quan trọng. Giải pháp này góp phần hình thành mô hình kinh tế tuần hoàn, vừa giảm chất thải sinh khối, vừa tạo ra giá trị mới cho ngành vật liệu xây dựng.
Tác giả chính, tiến sĩ Binglin Guo cho biết, nghiên cứu này mở ra hướng đi bền vững cho ngành xi măng thông qua việc sử dụng than sinh học làm phụ gia chức năng. Loại vật liệu này giúp tăng độ bền, giảm phát thải và hỗ trợ mục tiêu trung hòa carbon trong lĩnh vực xây dựng.
Các chuyên gia nhận định, nghiên cứu này là bước tiến đáng kể trong việc phát triển xi măng thân thiện với môi trường. Nếu được triển khai ở quy mô công nghiệp, xi măng pha than sinh học có thể giúp ngành xây dựng chuyển đổi từ lĩnh vực phát thải lớn sang lĩnh vực chủ động lưu trữ carbon, đóng góp tích cực vào mục tiêu giảm phát thải toàn cầu.
Bên cạnh lợi ích môi trường, công nghệ này còn mở ra cơ hội phát triển dài hạn cho doanh nghiệp xi măng khi xu hướng vật liệu xanh ngày càng được các thị trường quốc tế ưu tiên. Việc đầu tư vào công nghệ sử dụng than sinh học không chỉ giúp giảm phát thải mà còn mang lại lợi thế cạnh tranh trong quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế xanh.
Cem.Info
