Một ngôi nhà ở Karuizawa, một thị trấn nằm trên núi gần Nagano, Nhật Bản, đã trở thành ngôi nhà đầu tiên trên thế giới có các bức tường làm bằng bê tông hấp thụ CO2, thông tin được chia sẻ trên Tờ Interesting Engineering. Ngôi nhà này nằm sát bên đường, trong một khu đất dài 110 mét. Karuizawa là một trong những thị trấn nghỉ dưỡng miền núi lâu đời và nổi tiếng nhất của Nhật Bản.

Loại bê tông mới này được sản xuất bằng cách thay thế một phần xi măng bằng một loại phụ phẩm công nghiệp và bổ sung vật liệu hấp thụ CO2, giúp giảm lượng khí thải trong quá trình sản xuất. Các công ty Kajima, Điện lực Chugoku, Denka và Landes đã cùng phát triển loại bê tông này.

Bê tông hấp thụ CO2 có độ bền tương đương với bê tông thông thường. Quá trình sản xuất bê tông này diễn ra bằng cách đặt bê tông vào một buồng bảo dưỡng, sau đó bơm CO2 vào buồng để bê tông hấp thụ. CO2 có thể được lấy từ nhiều nguồn khác nhau và được sử dụng trực tiếp.

Trong khi bê tông thông thường phát ra khoảng 300 kg CO2 mỗi m3, bê tông hấp thụ CO2 có thể đạt được sự trung hòa carbon, tức là lượng carbon thải ra bằng lượng carbon hấp thụ. CO2 hấp thụ được giữ chặt bên trong bê tông và không thoát ra ngoài khí quyển.

Nendo đã thiết kế các bức tường bê tông giống như các lưới chắn. Khoảng 2.050 khối bê tông được xếp thành nhiều hàng để tạo thành 5 bức tường cao 3 mét. Nhóm xây dựng đã điều chỉnh góc của các khối để kiểm soát tầm nhìn và đảm bảo độ thông thoáng cũng như sự riêng tư của không gian.

Nendo sử dụng bê tông hấp thụ CO2 trong xây dựng nhằm giảm lượng khí thải CO2 trên toàn cầu. Theo một nghiên cứu được công bố trên ResearchGate năm 2023, quá trình sản xuất xi măng và bê tông trên toàn thế giới tạo ra khoảng 8% tổng lượng khí thải carbon. Lượng khí thải CO2 từ năng lượng tiêu thụ trong ngành xi măng vào năm 2020 chiếm khoảng 1,2% tổng lượng khí thải của Nhật Bản.

Gần đây, các kỹ sư tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), Mỹ đã khám phá ra những cách bão hòa khí carbonic mới để tạo ra loại bê tông thân thiện môi trường hơn. Họ nhận thấy khi đưa các vật liệu này vào quá trình sản xuất bê tông, nó giúp giảm đáng kể lượng khí thải mà không làm thay đổi các đặc tính cơ học của bê tông.

Ngoài nước ra, bê tông là vật liệu được tiêu thụ nhiều thứ hai trên thế giới, đóng vai trò nền tảng cho cơ sở hạ tầng hiện đại. Tuy nhiên, quá trình sản xuất lại thải ra lượng lớn khí carbonic, dưới dạng phụ phẩm hóa học khi sản xuất xi măng và trong năng lượng cần thiết cho các phản ứng.

Gần một nửa lượng khí thải trong sản xuất bê tông đến từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch như dầu và khí tự nhiên để nung nóng hỗn hợp đá vôi và đất sét, nhằm tạo thành xi măng Portland thông thường. Tuy năng lượng cần thiết cho quá trình này có thể thay bằng điện gió hay mặt trời, song nửa khí thải còn lại nằm trong chính vật liệu: khi hỗn hợp khoáng chất được nung tới hơn 1.400^oC, nó trải qua quá trình biến đổi hóa học từ canxi carbonat và đất sét thành hỗn hợp clinker (chủ yếu gồm canxi silicat) và khí carbonic sẽ thải vào không khí.

Khánh Chi (Tổng hợp)