Sinh viên nghiên cứu vật liệu xây dựng làm từ phế thải

TP - Nhóm sinh viên Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, Đại học Bách khoa Hà Nội đã ứng dụng công nghệ sinh học và khoa học kỹ thuật trong xử lý phế thải nông nghiệp và công nghiệp để tạo ra những tấm vật liệu bảo vệ môi trường.

Tại cuộc thi sáng tạo khởi nghiệp công nghệ Hust Techstrart 2024 do ĐH Bách khoa Hà Nội tổ chức, dự án vật liệu xây dựng đa năng từ phế thải của đội GypFoam giành giải Á quân. Đội GypFoam gồm 5 thành viên đến từ Trường ĐH Xây dựng Hà Nội, ĐH Bách khoa Hà Nội. Cao Đức Tâm, sinh viên Khoa Vật liệu xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, Trưởng nhóm, cho biết ý tưởng của nhóm xuất phát từ thực tế rác thải từ nông nghiệp, công nghiệp đang gây ô nhiễm nguồn nước, môi trường không khí, môi trường đất. Nhóm cũng tiếp cận được số liệu mà Bộ Tài nguyên và Môi trường cung cấp là lượng rác thải nông nghiệp chưa được xử lí ở Việt Nam năm 2022 ước tính khoảng 62,5 triệu tấn. Trong đó, lượng rơm rạ ước tính 47,6 triệu tấn và chỉ 20% được thu gom và sử dụng, còn lại chủ yếu là đốt. Bên cạnh đó, mỗi năm có khoảng 750.000 tấn thạch cao phế thải được thải ra ngoài môi trường và khối lượng không ngừng tăng lên.

Từ ý tưởng đến khi bắt tay vào triển khai, nhóm của Tâm mất khoảng 1 tháng. Sau đó là khoảng 300 giờ làm việc trong phòng lab để nghiên cứu, thử nghiệm. Đến nay, khi có được những sản phẩm đầu tiên, nhóm của Tâm vừa học, vừa nghiên cứu, vừa thí nghiệm thực tế đúng 1 năm 2 tháng.

Thời gian đó, khó khăn nhất của nhóm là khâu lên được bộ quy trình chuẩn để xử lí phế thải nông nghiệp, công nghiệp và thời điểm tìm cấp phối tốt nhất để trộn nguyên liệu đưa ra sản phẩm tốt. “Bỏ cuộc thì không có trong từ điển của nhóm nhưng nản thì có. Vì nhóm thử hơn 100 cấp phối khác nhau để chọn ra cấp phối tốt nhất. Trong khi đó, 1 cấp phối xong, nhóm còn phải đo mẫu sản phẩm với 8 tiêu chuẩn khác nhau về cách âm, cách nhiệt, chống cháy...”, Tâm nói. Theo Tâm, ở Việt Nam chưa có ai nghiên cứu về vấn đề này; trên thế giới, Đức làm về phế thải công nghiệp và Malaysia làm về phế thải nông nghiệp. Hiện tại chỉ có nhóm của Tâm là sử dụng cả phế thải nông nghiệp và công nghiệp. Theo Tâm, điểm khác biệt là độ bền theo thời gian lâu hơn và giá rẻ hơn.

Tâm cho hay, nhóm sử dụng các phế thải nông nghiệp (bã mía, rơm rạ...) và phế thải công nghiệp (thạch cao phế thải trong quá trình sản xuất phân bón) cùng nhựa PU 2 thành phần và một số phụ gia khác để tạo ra loại vật liệu xây dựng mới thân thiện với môi trường, giá thành rẻ và tính chất cơ lý tốt.

Trong quá trình xử lí phế thải nông nghiệp, nhóm ưu tiên lựa chọn phương pháp phân hủy sinh học kết hợp khoa học kỹ thuật để tạo ra sản phẩm. Phương pháp này có ưu điểm là an toàn với con người, vô hại với môi trường và phụ phẩm của quá trình xử lí là phân bón sẽ được bán ra để bù chi phí cho việc sản xuất.

Gia nhập thị trường

Sản phẩm của nhóm có tính khả biến cao, có thể được tái sử dụng một cách linh hoạt để tạo ra các sản phẩm khác nhau, giúp tối ưu hóa sử dụng tài nguyên và giảm lượng rác thải. Vật liệu này có hiệu suất vượt trội so với các vật liệu truyền thống, như composite từ sợi thải, có thể có độ bền và khả năng chịu lực tốt hơn so với thạch cao thông thường.

Tâm cho hay, sản phẩm sử dụng 70% là phế thải, do đó tiết kiệm được tài nguyên thiên nhiên, vừa đảm bảo được vấn đề môi trường vừa có giá thành rẻ. Sản phẩm của nhóm có giá 500.000 đồng/m3, rẻ hơn so với sản phẩm cùng kích thước (820.000 đồng/m3) nhưng lại có những tính chất cơ lí tốt hơn.

Nhóm nghiên cứu bước đầu cung cấp ra thị trường bộ 3 sản phẩm chính gồm: tấm panel vách ngăn và tường siêu nhẹ cho công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, những công trình yêu cầu vật liệu nhẹ; tấm trang trí nội thất trong nhà kiểu giả đá, giả gỗ, giả bê tông...; tấm làm trần trong nhà dân dụng và công nghiệp.

Nhóm cũng tính phương án nhượng quyền thương mại, nhằm tạo ra môi trường thuận lợi cho cả nhượng quyền và người được nhượng quyền trong việc phát triển và mở rộng quy mô sản phẩm, nhanh chóng tới tay người tiêu dùng.