Bê tông là vật liệu cực kỳ linh hoạt, nhưng sản xuất xi măng đã chiếm đến 8% tổng lượng khí thải CO2 do con người gây ra. Mức phát thải này có thể được giảm bớt bằng cách kết hợp vật liệu phế thải như gỗ hoặc lốp xe cũ vào hỗn hợp thông qua dùng các chất kết dính khác nhau hoặc phát triển các vật liệu thay thế hoàn toàn.

Nghiên cứu mới đã đưa ra một trong những phương pháp thay thế. Trước đây, các nhà khoa học đã tạo ra polime chủ yếu từ lưu huỳnh còn sót lại từ các quy trình công nghiệp để xử lý ô nhiễm kim loại nặng hoặc làm phân bón bền vững. Giờ đây, các polime này đã được đưa vào hoạt động như loại gạch thân thiện với môi trường.

Polime được tạo ra bằng cách trộn lưu huỳnh với tỷ lệ dầu hạt cải và dicyclopentadiene (DCPD) khác nhau. 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 khai thác từ chất thải sinh hoạt. Polime được nung nóng, đúc và đóng rắn thành gạch, trong khi 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 giống như một lớp vữa của chính chúng mà không cần bất kỳ chất kết dính nào khác. Trong các thử nghiệm, gạch liên kết đã chống lại lực cắt tốt hơn siêu keo.

“Chất xúc tác amin được phun lên bề mặt”, GS. Justin Chalker, đồng tác giả nghiên cứu nói. “Chất xúc tác khiến các liên kết S-S (lưu huỳnh) trong viên gạch sắp xếp lại và kết dính hai viên gạch lại với nhau. Chỉ cần chất xúc tác để bắt đầu phản ứng và nó 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 hơn cả gạch và bê tông truyền thống. Trong những thử nghiệm khác, các nhà nghiên cứu đã bổ sung sợi cacbon vào polime và cho ra đời những viên gạch cứng hơn gần 16 lần.

Mặc dù loại gạch mới cần được cải tiến, nhưng nhóm nghiên cứu đã hợp tác với Công ty Công nghệ Trái đất sạch hướng đến mở rộng quy mô sản xuất gạch polime để có thể thương mại hóa. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Macromolecular Chemistry and Physics.

NASATI, theo https://newatlas.com/materials/polymer-bricks-industrial-waste-without-mortar/