Vữa hấp thụ độ ẩm từ chất thải xây dựng

Chất thải xây dựng như gạch đá được tái chế, tái sử dụng thành vữa hấp thụ ẩm. Ảnh: Loop Disseny

Các thành phố chứa đầy chất thải và nhu cầu tái sử dụng các nguồn tài nguyên hiện có đã trở thành chìa khóa để chống lại sự gia tăng chất thải. Hơn 1/3 tổng lượng chất thải phát sinh ở EU đến từ hoạt động xây dựng và phá dỡ, bao gồm các vật liệu khác nhau như thủy tinh, bê tông, gạch và gốm sứ. Nhưng làm thế nào để quản lý lượng chất thải đáng kinh ngạc này trong xây dựng? Theo Luật về chất thải và đất gây ô nhiễm của Tây Ban Nha, chất thải bê tông và gốm mà không cần xử lý nhiều, đều có thể được tái sử dụng trong xây dựng. Bằng cách kết hợp chất thải vật liệu được tái sử dụng với công nghệ, thiết kế kiến trúc có thể tạo ra các giải pháp sáng tạo góp phần giảm thiểu tác động môi trường.

Trong số các chiến lược mới do Quần đảo Balearic đề xuất để sản xuất vật liệu tái tạo, Loop Disseny nổi bật như một dự án kiến trúc do Viện Đổi mới Kinh doanh của Quần đảo Balearic phát triển. Bằng việc thúc đẩy việc triển khai nền kinh tế thiết kế tuần hoàn như một yếu tố chiến lược, dự án tập trung vào việc tái sử dụng các vật liệu hiện có và biến chúng thành nguồn lực để tạo ra các sản phẩm mới. Theo đó, Loop tăng thêm giá trị cho vật liệu địa phương và chất thải rắn do ngành công nghiệp hoặc chính thành phố tạo ra mà không tạo thêm chất thải. Thông qua việc thực hiện 4 nguyên tắc chính gồm tính tuần hoàn, tái sử dụng, chuyển đổi và tính gần gũi, dự án nhằm mục đích tạo ra các chiến lược bền vững dựa trên vật liệu hướng tới nền kinh tế tuần hoàn, trong đó thiết kế được kết hợp trong quá trình phát triển ban đầu.

Trong quá trình tái định nghĩa và tạo ra các sản phẩm hòa hợp với môi trường xung quanh, Loop đã thử thách phát triển một vật liệu mới dựa trên sự kết hợp của đồ gốm có sẵn từ tập đoàn Ladrillerias Mallorquinas: Vữa hút ẩm. Quy trình kết hợp gốm phế thải và đá tái chế với xi măng tự nhiên để tạo ra vật liệu hút ẩm, có khả năng hút và giữ nước từ môi trường.

Tính bền vững: Kết hợp các vật liệu tái sử dụng địa phương

Các bước đầu tiên của dự án nhằm tìm hiểu quan điểm của đảo về các vấn đề môi trường. Theo giáo sư Pau de Vilchez Moragues (Đại học quần đảo Balearic – UIB), mức tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch tăng theo cấp số nhân có liên quan chặt chẽ đến cách chúng ta hiểu về quy trình sản xuất và nền kinh tế. Điều này gợi cho đội ngũ nghiên cứu suy ngẫm lại về hệ thống sản xuất của họ bên cạnh những khía cạnh khác.

Với suy nghĩ này, Loop mang đến đời sống thứ hai cho chất thải từ 250.000 tấn vật liệu hàng năm do nhà máy Ladrillerias Mallorquinas sản xuất. Nhằm hướng tới một nền kinh tế tuần hoàn, kéo dài tuổi thọ của sản phẩm và tôn trọng khái niệm “vật liệu 0 km”, tất cả các vật liệu được sử dụng đều có sẵn tại địa phương ở Mallorca. Song song với việc khuyến khích sử dụng các sản phẩm địa phương, cách tiếp cận kiến trúc ‘0 km’ kết hợp các giải pháp bền vững giúp giảm nhu cầu vận chuyển và gắn liền với bản sắc của đảo.

“Có một khái niệm trong việc khai thác đô thị, đó là xem các thành phố đã xây như mỏ đá của vật liệu mới.” – Kiến trúc sư Guillem Aloy Bibiloni.

Vì vữa mới được tạo thành từ một tỷ lệ cao vật liệu đá với lượng khí thải carbon gần như bằng không, cùng với các sản phẩm gốm tái sử dụng khác mà không cần xử lý thêm, nên tổng lượng khí thải carbon của vật liệu này có tác động thấp đến môi trường.

Quy trình chế tạo: Thúc đẩy các giải pháp đa ngành

Trước khi chọn gốm làm vật liệu chính, một quy trình đa ngành (gồm kiến trúc sư, nhà nghiên cứu, khu vực thương mại) đã phân tích quá trình sản xuất chất thải, phân biệt các sản phẩm đa dạng và tiềm năng trong ngành công nghiệp này. Dự án đã chọn một sản phẩm theo bản sắc của Đảo là Boveda Mallorquina. Sau khi tách sản phẩm được lựa chọn ra khỏi chất thải, sản phẩm có một đời sống mới, có tính thẩm mỹ và sự ấm áp, có thể thích ứng với nhiều phong cách khác nhau. Để sản phẩm cuối cùng đạt mục tiêu dự định, quy trình đã nghiên cứu mối quan hệ giữa vật liệu gốm và đá, như là cốt liệu tương thích và với xi măng tự nhiên như một chất kết dính ít tác động đến môi trường.

“LOOP là từ dùng để chỉ một quy trình, hệ thống hoặc cấu trúc vòng tròn kết thúc tại nơi nó bắt đầu và ngược lại”

Thành phần vật liệu: Gốm và xi măng trắng

Vữa hút ẩm bao gồm 85% gốm nghiền tái sử dụng với đá tái chế và 15% xi măng trắng ổn định làm chất kết dính. Do tính chất hút ẩm của nó, sản phẩm thu được có chức năng như một bộ lọc nước và điều chỉnh độ ẩm của môi trường.

“Khi xem xét lại sự tương tác với tài nguyên thiên nhiên và giới hạn của chúng – điều quan trọng là sử dụng những gì có sẵn.” – theo Pau de Vilchez Moragues, nhà phân tích pháp lý tại Giải pháp kiện tụng biến đổi khí hậu

Kết quả: Một loại vật liệu với những khả năng vô hạn

Quá trình này tạo ra một loại cốt liệu đặc trưng bởi đặc tính hút ẩm cao, với độ bền có thể thích ứng với các loại hình sử dụng khác nhau như xây dựng và cải tạo.

Do tính chất của gốm hạn chế hiệu suất kết cấu của đá lát đường dành cho giao thông tải trọng lớn, dự án đã quyết định tập trung vào việc lát đá ở mạng lưới dành cho người đi bộ, làn đường dành cho xe đạp, đường không có động cơ và khu vực cây xanh, đây được xem như một phương án thay thế cho đường nhựa trong thành phố. Theo Loop, đặc tính hút ẩm và thoát nước của nó cho phép nước thấm vào lòng đất một cách tự nhiên hoặc được thu và giữ lại ở các lớp thấp hơn để tái sử dụng sau đó hoặc thoát nước có kiểm soát, thiết lập mối quan hệ với môi trường tự nhiên.

Nhóm thiết kế thử nghiệm sắp đặt trên 3 vật phẩm mẫu. Ảnh: Loop Disseny

Quá trình thiết kế đã tạo ba đơn vị thành phẩm mà từ đó mỗi dự án trong tương lai có thể lựa chọn và sắp xếp cho phù hợp. Theo đó, các nhà thiết kế có thể sáng tạo với các thành phẩm chỉ từ 3 mẫu ban đầu.

“Từ ba đơn vị, bạn có thể tạo ra vô số giải pháp.” – Cristina Santandreu, Viện Đổi mới Kinh doanh Quần đảo Balearic

Hợp tác cùng phát triển

Là một sáng kiến từ Viện Đổi mới Kinh doanh của Quần đảo Balearic (IDI), Dự án Loop tạo ra vữa hút ẩm như một phần của thế hệ sản phẩm mới khuyến khích sử dụng các giải pháp vật liệu bền vững và sáng tạo.

Một sản phẩm thành công cần có sự hợp tác giữa các bên có liên quan. Ảnh: Loop Disseny

Quá trình nghiên cứu sử dụng vật liệu phế thải địa phương có nguồn gốc vô cơ là sự hợp tác với Nhóm nghiên cứu công trình kiến trúc và kỹ thuật xây dựng (UIB/FUEIB). Nghiên cứu và phát triển công nghiệp cũng được hợp tác với công ty Pavimentos Lloseta, trong khi nguyên liệu thô được lấy từ Ladrillerias Mallorquinas và Pavimentos Lloseta, đều là những đơn vị sản xuất bản địa của Quần đảo Balearic.