Trong bối cảnh thế giới đang nỗ lực tìm kiếm các giải pháp bền vững để đối phó với biến đổi khí hậu, một kỳ tích từ Mỹ đã mở ra hy vọng mới cho ngành xây dựng hướng bền vững: Siêu gỗ.
Siêu gỗ không chỉ sở hữu độ bền vượt trội; cứng gấp 10 lần gỗ tự nhiên và thép; mà còn giảm tới 90% lượng carbon phát thải trong quá trình sản xuất.
Siêu gỗ của InventWood mạnh về bền hơn thép. Ảnh: InventWood
Theo hồ sơ của InventWood - Công ty Mỹ sáng chế loại vật liệu cực bền này, trụ sở tại bang Maryland - siêu gỗ (Superwood) có độ bền kéo cao hơn 50% so với thép và tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao gấp 10 lần thép. Sản phẩm này cũng được xếp hạng chống cháy Hạng A, chống được mục nát và côn trùng, chống nước.
Nhà môi trường học và doanh nhân người Mỹ Paul Hawken ca ngợi đây là "một bước đột phá phi thường tôn vinh thiên tài của thế giới tự nhiên". Hawken hình dung siêu gỗ sẽ đóng vai trò quan trọng trong định hình tương lai của ngành xây dựng trên toàn cầu.
Chìa khóa cho sức mạnh của siêu gỗ
Alex Lau, Giám đốc điều hành của InventWood cho biết, sản xuất siêu gỗ bắt đầu từ gỗ thông thường. Qua hai bước, gỗ tự nhiên biến thành siêu gỗ.
Bước 1 - Xử lý hóa học: Nguyên liệu gỗ được đun sôi trong dung dịch natri hydroxide (NaOH) và natri sulfit (Na2SO3), một phương pháp xử lý hóa học tương tự công đoạn đầu trong quá trình tạo bột gỗ dùng sản xuất giấy.
Các sắc thái khác nhau của thành phẩm siêu gỗ. Ảnh: InventWood
Bước 2 - Nén và gia nhiệt: Gỗ đã qua xử lý được nén mạnh đến mức phá vỡ cấu trúc tế bào, sau đó duy trì áp lực nén kết hợp với gia nhiệt. Dưới tác động của nhiệt độ dưới 200 độ C và áp suất, các nguyên tử hydro tạo liên kết hóa học với các nguyên tử lân cận trong những sợi nano cellulose liền kề, làm cho vật liệu trở nên bền chắc hơn đáng kể.
Chìa khóa cho sức mạnh của siêu gỗ là cellulose, một vật liệu hữu cơ siêu dồi dào tạo nên thành phần cấu trúc chính của thực vật. CEO Alex Lau cho biết các tinh thể nano cellulose thậm chí còn mạnh hơn sợi carbon.
Để tăng cường sức mạnh đó, quy trình do người sáng lập InventWood và giáo sư Liangbing Hu của Đại học Maryland phát triển, bao gồm nén cellulose cho đến khi các sợi liên kết với nhau và sau đó sử dụng lignin, một loại polymer tự nhiên có trong gỗ, để giữ cellulose tại chỗ (thể hiện ở Bước 2).
Siêu gỗ: Không chỉ mạnh hơn thép mà còn "giảm đau môi trường"
Điểm nổi bật nhất của vật liệu này là khả năng giảm tới 90% lượng carbon phát thải trong quá trình sản xuất, giúp nó trở thành một lựa chọn lý tưởng trong bối cảnh các quốc gia đang nỗ lực đạt được mục tiêu trung hòa carbon.
InventWood cho biết cụ thể, vật liệu mới có tiềm năng thay thế tới 80% thép, góp phần cắt giảm hơn 2 tỷ tấn CO2 trong quá trình sản xuất.
Hơn nữa, siêu gỗ có khả năng “khóa” carbon trong suốt vòng đời của tòa nhà, biến các công trình xây dựng thành những “bể chứa carbon” tự nhiên. Ngay cả khi gỗ thải ra từ các công trình bị hủy bỏ, nó vẫn có thể được tái sử dụng hoặc phân hủy mà không gây tác động tiêu cực đến môi trường.
Ảnh về siêu gỗ. Nguồn: Inspenet
Siêu gỗ dự kiến sẽ được sản xuất vào quý III năm 2025, tại một nhà máy trị giá 15 triệu USD - nguồn vốn được hỗ trợ bởi các nhà đầu tư xây dựng trong nước.
Tổng số vốn huy động được của InventWood hiện đã vượt quá 50 triệu USD, với sự đóng góp đáng kể từ cả các tổ chức công và tư, bao gồm Bộ Năng lượng Mỹ, Bộ Quốc phòng Mỹ, Grantham Foundation, Builders Vision, JLL Foundation và Baruch Future Ventures. Nguồn tài chính này sẽ hỗ trợ việc thành lập hoạt động sản xuất quy mô thương mại đầu tiên của họ, tập trung vào việc sản xuất siêu gỗ cho nhiều ứng dụng dân dụng và thương mại.
Siêu gỗ của InventWood đang mở ra một kỷ nguyên mới cho các vật liệu xây dựng bền vững.Trong bối cảnh thế giới đang chạy đua để đạt được các mục tiêu khí hậu, phát minh này có thể là chìa khóa để xây dựng một tương lai xanh hơn, bền vững hơn.
Thép chiếm tới 9% lượng khí thải CO2 toàn cầu. Để tạo ra sắt đòi hỏi phải sử dụng than để đạt nhiệt độ thiêu đốt lên tới 1.600 độ C.
Bê-tông cũng chịu trách nhiệm cho khoảng 9% lượng khí thải CO2 hàng năm do việc sản xuất xi-măng đòi hỏi nhiều năng lượng. Giống như sắt, để sản xuất xi-măng, đá vôi phải được nung nóng, sử dụng nhiên liệu hóa thạch, đến khoảng 1.450 độ C.
Nguồn: Scientific American
Tham khảo: Newsweek, Woodcentral
