Vật liệu bền vững – mục tiêu mới

(Bài viết thuộc Chuyên mục Việt Nam Xanh của Tạp chí Tuổi Trẻ Cuối Tuần – được thực hiện với sự đồng hành của PRO VIỆT NAM)

Sử dụng vật liệu thay thế trong nhiều lĩnh vực và kéo dài vòng đời của các sản phẩm công nghệ là hai xu hướng phát triển bền vững đáng chú ý trong năm nay.

Từ một loại vật liệu xây dựng với những tính chất lý tưởng để thay thế bê tông cho đến cam kết của các công ty công nghệ trong việc tăng tỉ lệ vật liệu tái chế và kéo dài thời gian sử dụng của các sản phẩm, năm 2024 đã mở đầu bằng những tín hiệu đầy hứa hẹn cho một tương lai bền vững hơn.

Để bền đi đôi với vững

Bê tông là một trong những vật liệu được nhắm đến nhiều nhất khi người ta tìm kiếm các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường hơn cho các công trình xây dựng. Theo trang Certified Energy, khoảng 4 tỉ tấn xi măng được sản xuất mỗi năm trên thế giới, một quá trình không chỉ thải ra khí nhà kính CO2 mà còn sử dụng những nguyên liệu thô kém bền vững. Ngành công nghiệp sản xuất xi măng đóng góp khoảng 8% lượng phát thải toàn cầu, theo Reuters.

Ferrock, một loại vật liệu thay thế bê tông làm từ bụi thép, đã được chứng minh là một sự thay thế tiềm năng cho bê tông với các tính chất đặc biệt của nó. Xuất phát từ ý tưởng cách đây hơn 10 năm của nghiên cứu sinh tiến sĩ David Stone, Ferrock vượt trội bê tông ở nhiều chỉ số: độ bền chịu nén cao hơn 13,5%, độ bền chịu kéo đứt cao hơn 20%, và độ bền uốn cao hơn 18% trong thời gian theo dõi kéo dài 28 ngày, theo trang ScienceDirect.

Ferrock được tạo ra từ bụi thép – chất thải phụ phẩm trong quá trình sản xuất thép – và silica từ thủy tinh nghiền. Khi được trộn, hỗn hợp phản ứng với CO2 trong không khí tạo ra sắt cacbonat, vừa tạo ra thành phẩm chắc chắn vừa giúp giảm ô nhiễm môi trường bằng cách lọc bớt CO2 của khu vực xung quanh. 

Có đến khoảng 95% thành phần Ferrock được làm từ vật liệu tái chế. Những tính chất vật lý của nó cho phép vật liệu này có thể được sử dụng ngay cả ở những nơi có hoạt động địa chấn mạnh cũng như chịu ảnh hưởng của nước mặn như khu vực bờ biển.

Theo Certified Energy, vật liệu này hiện có khả năng triển khai thành công đối với các dự án nhỏ, tuy nhiên việc ứng dụng nó trong các dự án lớn là chưa khả thi vì nguồn cung số lượng lớn phế phẩm bụi thép có thể khó khăn ở thời điểm hiện tại. 

Nếu vật liệu này được sử dụng rộng rãi hơn thì giá của những nguyên liệu đầu vào – hiện được xem là phế phẩm – thậm chí có thể tăng cao, trang này lưu ý.

“Thời gian đang đứng về phía chúng tôi vì trong thời đại ấm lên toàn cầu thì các quy trình không bền vững như sản xuất xi măng sẽ phải nhường chỗ cho các giải pháp thay thế xanh hơn” – Stone nói trong bài phỏng vấn năm 2014 với trang tin tức của Đại học Arizona. Mười năm sau, câu nói này vẫn đúng.

Một số ngành công nghệ tuy không trực tiếp sản xuất thiết bị người dùng nhưng vẫn có cách để khiến các sản phẩm của mình trở nên xanh hơn. Hai năm trước, nhà sản xuất linh kiện bán dẫn AMD đã đặt mục tiêu tạo ra dòng CPU với hiệu suất năng lượng gấp 30 lần vào năm 2025. Mục tiêu là giảm mức tiêu thụ năng lượng khổng lồ mà điện toán quy mô lớn dự kiến sẽ tạo ra trong tương lai. Đến đầu tháng 12-2023, AMD tuyên bố vẫn đang theo kịp tiến độ để hoàn thành mục tiêu ấy.

Nói không với công nghệ “nhanh”

Hội chợ điện tử tiêu dùng 2024 (CES 2024) – sự kiện thường niên thường là sàn diễn của các công ty công nghệ lớn nhất thế giới nhằm giới thiệu các thiết bị mới và công nghệ đột phá – chứng kiến một xu hướng nổi lên là tính bền vững đã được đưa vào các bài phát biểu và thuyết trình ở mức độ dày đặc.

Không giống những năm trước khi các cam kết bền vững chủ yếu nhắm đến nguồn năng lượng sạch dùng trong sản xuất hoặc việc mua bù đắp tín chỉ carbon – điều mà các chuyên gia đã chỉ trích vì không hề giúp giảm lượng khí thải toàn cầu – năm nay các thông điệp chủ yếu đề cao tính bền vững trong từng sản phẩm.

Ngay từ lúc mở màn hội chợ, nhiều tập đoàn lớn toàn cầu như Lenovo, LG, Panasonic, Samsung và Sony đã cùng nhau ký kết Sáng kiến tuần hoàn công nghệ tiêu dùng, theo đó các bên tham gia tự nguyện cam kết cắt giảm tác động đến khí hậu bằng cách tái chế nhiều vật liệu hơn và thải bỏ ít đồ điện tử tiêu dùng hơn.

Cùng chung thông điệp, Google công bố chính sách mới ủng hộ quyền của người dùng được tự do sửa chữa thiết bị của chính họ. Hãng cam kết cung cấp các công cụ, bộ phận và hướng dẫn sửa chữa cho chủ sở hữu các thiết bị do công ty này sản xuất, bao gồm cả dòng điện thoại thông minh Pixel. 

Google cũng cam kết cung cấp bản cập nhật phần mềm trong vòng 7 năm cho mẫu Pixel 8 mới nhất. Đây là sự tiếp nối của xu hướng ngày càng có nhiều nhà sản xuất thừa nhận mong muốn của người tiêu dùng là giữ và sử dụng thiết bị của họ được lâu nhất có thể, đồng nghĩa với việc ít đồ điện tử cũ bị vứt vào bãi rác và góp phần gây ô nhiễm môi trường.

“Ngày nay, hầu hết người tiêu dùng không biết việc thường xuyên ‘lên đời’ điện thoại thông minh của họ gây ra tác hại như thế nào đối với hành tinh. Một khi họ nhận ra, tính bền vững sẽ trở thành yếu tố then chốt để phân biệt giữa các thương hiệu điện thoại thông minh cao cấp” – CNET dẫn lời ông Thomas Husson, phó chủ tịch Công ty nghiên cứu Forrester.

Không chỉ Google, trong mảng điện thoại thông minh còn có Apple đã bắt đầu nhấn mạnh tính bền vững để tạo sự khác biệt trong các buổi giới thiệu sản phẩm mới gần đây. Samsung cũng có nhiều khả năng sẽ đẩy mạnh những nỗ lực sẵn có để tích hợp nhiều vật liệu tái chế hơn nữa vào các thiết bị của mình, theo CNET.

Vật liệu “bần” mà xanh

Ngành công nghiệp khai thác vỏ cây sồi bần (Quercus suber) đã tồn tại hàng ngàn năm ở khu vực phía tây Địa Trung Hải giờ đây đang được các nhà bảo vệ môi trường để mắt tới, bởi loại vật liệu tự nhiên này có nhiều khả năng thay thế nhựa và các chất tổng hợp từ nhiên liệu hóa thạch khác để trở thành vật liệu bền vững thân thiện với môi trường, theo Washington Post ngày 3-2.

Từ xa xưa, người Ai Cập, Ba Tư, Hy Lạp và La Mã đã biết sử dụng vỏ cây sồi bần để làm ngư cụ, dép và bịt kín các bình chứa trong nhà. Khi chai lọ thủy tinh trở nên phổ biến vào thế kỷ 18, nút chai làm từ loại vỏ cây này cũng được ưa chuộng vì tính bền, không thấm nước, nhẹ và dẻo. Ngày nay, vỏ cây sồi bần còn có thể được sử dụng làm sàn nhà, đồ nội thất, giày, quần áo và vật liệu cách nhiệt trong nhà và xe hơi.

Nửa đầu năm 2023, giá trị xuất khẩu vỏ sồi bần của Bồ Đào Nha – quốc gia sản xuất bần lớn nhất thế giới – đạt mức cao nhất mọi thời đại với 670 triệu euro. Cây sồi bần không chỉ là một vật liệu xanh thời thượng: nó còn tạo công ăn việc làm, và những khu rừng nơi loài cây này sinh sống có thể cung cấp thức ăn và nơi trú ẩn cho động vật, đồng thời cô lập khí CO2 làm giảm ô nhiễm.

Không giống như hầu hết các loại cây được trồng thương mại khác, việc khai thác vỏ cây sồi bần không cần đốn hạ cả cây mà chỉ cần bóc tách lớp vỏ dày bên ngoài theo chu kỳ 9 năm một lần, nghĩa là khả năng lưu trữ carbon của chúng vẫn tiếp tục được duy trì trong suốt 200 năm tuổi đời hoặc hơn.

Dù hầu hết vỏ sồi bần vẫn được khai thác để làm nút chai, trong khoảng một thập kỷ trở lại đây nhiều ngành công nghiệp khác nhau đã tìm ra những ứng dụng mới cho vật liệu này. “So với các vật liệu như bọt polyurethane (dùng để cách nhiệt), các sản phẩm làm bằng nút chai cần ít năng lượng hơn và tạo ra ít khí thải CO2 hơn” – Washington Post dẫn lời ông Rui Novais, chuyên gia vật liệu tại Đại học Aveiro (Bồ Đào Nha).

Lớp vỏ dày của cây sồi bần là kết quả quá trình thích nghi để tự bảo vệ khỏi các đám cháy rừng, khiến nó trở thành vật liệu cách nhiệt cực kỳ hiệu quả và được ứng dụng để che chắn các thùng nhiên liệu trên tàu vũ trụ của Cơ quan Hàng không và vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) cũng như bình ắc quy trên xe điện.

Nó cũng có khả năng chống nước và dầu, đồng thời có thể chịu được lực nén trong khi vẫn giữ được độ đàn hồi tốt. Trên hết, chúng rất bền. “Người ta đã chứng minh rằng các sản phẩm nút chai bần hầu như không thay đổi (về hình dáng và đặc tính) trong suốt hơn 50 năm” – Novais nói.

Một số nghiên cứu cho thấy nút bần có mức phát thải carbon âm, nghĩa là nó có thể lưu trữ nhiều carbon hơn mức cần thiết để sản xuất ra chúng. Khi các tấm vỏ cây được cắt và đục lỗ để tạo thành nút bần tự nhiên, phần còn lại sẽ được nghiền thành hạt và ép lại với nhau để tạo thành các tấm ván hoặc khối bần dùng cho nhiều mục đích.

Ngay cả bụi bần cũng được sử dụng để cung cấp năng lượng tại chỗ cho các nồi hơi của chính cơ sở sản xuất, theo João Rui Ferreira, tổng thư ký Hiệp hội nút bần Bồ Đào Nha.

Nút bần tái chế cũng có thể được nghiền nát và kết hợp để tạo ra các sản phẩm khác. Ở Bồ Đào Nha, Green Cork là một chương trình tái chế do Tổ chức môi trường Quercus khởi xướng và đã thu thập, tái chế hơn 100 triệu nút bần kể từ năm 2009. Bởi vậy mà ngạn ngữ Bồ Đào Nha có câu: “Ai quan tâm đến đời cháu mình thì sẽ đi trồng cây sồi bần”.

(Theo Tuổi Trẻ)