Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) trao khoản tài trợ 100 nghìn đô la để hỗ trợ sản xuất gạch làm từ gai dầu

Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) trao khoản tài trợ 100 nghìn đô la để hỗ trợ sản xuất gạch làm từ gai dầu

Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA) trong tuần này đã thông báo rằng họ sẽ trao cho một công ty có trụ sở tại Bang Washington khoản tài trợ 100.000 đô la để hỗ trợ phát triển loại gạch bền vững làm từ cây gai dầu công nghiệp.

Earth Merchant là một trong 24 người nhận tài trợ trong chương trình nghiên cứu đổi mới doanh nghiệp nhỏ của EPA. OlogyBricks có trụ sở từ cây gai dầu của công ty được coi là một giải pháp thay thế “bền, nhẹ, không có carbon” cho các loại gạch xây dựng truyền thống làm bằng bê tông hoặc các vật liệu khác.

EPA cho biết trong một thông báo rằng sản phẩm bê tông gai dầu “sẽ cải thiện hiệu quả năng lượng và chất lượng không khí trong nhà, trong các hộ gia đình đơn lẻ và các ứng dụng kiến ​​trúc khác.”

Cơ quan liên bang cho biết: “Cây gai dầu công nghiệp có thể được trồng mà không cần thuốc trừ sâu hoặc phân bón hóa học, cần ít nước hơn các loại cây trồng như bông vải hoặc ngô. Và có thời gian thu hoạch ngắn – sau một trăm ngày kể từ khi trồng.” Cơ quan liên bang cho biết thêm. “Cây gai dầu quang hợp carbon dioxide với hiệu suất cao hơn cây và có thể được thu hoạch hai lần mỗi năm, tăng gấp đôi tốc độ hấp thụ carbon.”

Photo by Brendan Cleak

Hơn nữa, các khối bê tông gai dầu có thể “cải thiện kết quả sức khỏe cho người dân” vì chúng chứa các thành phần “kháng nấm và kháng khuẩn, giảm nguy cơ vi khuẩn trong không khí đồng thời có thể thấm hơi nước”.

OlogyBricks cũng được sản xuất hoàn toàn ở Hoa Kỳ, “nơi mà nguồn cung cấp cây gai dầu công nghiệp đã nở rộ sau khi thông qua Dự luật Nông trại năm 2018” hợp pháp hóa cây gai dầu, EPA cho biết.

Đây không phải là lần đầu tiên cơ quan này bày tỏ sự quan tâm đến tác động môi trường của cây gai dầu. Vào năm 2019, EPA đã trao một khoản tài trợ khoảng 12.000 đô la cho một nhóm nghiên cứu do sinh viên đứng đầu tại Đại học California, Riverside, để hỗ trợ một nghiên cứu về việc sử dụng cây gai dầu làm “sợi tái tạo có liên quan đến công nghiệp trong xây dựng”.

Cũng trong năm đó, Hạ nghị sĩ Tulsi Gabbard (D-HI) đã đưa ra một dự luật nhằm tìm cách hiện đại hóa ngành công nghiệp cây gai dầu, phát triển các hướng dẫn cụ thể và khuyến khích nghiên cứu của liên bang về một loạt các ứng dụng tiềm năng cho cây gai dầu, bao gồm cả như một sự thay thế cho bê tông thông thường.

Nguồn: Marijuana Moment | EPA Awards $100K Grant To Support Production Of Hemp-Based Bricks For Sustainable Construction

Dịch giả: Sadie Pices

Vật liệu xây dựng từ gai dầu góp vai trò quan trọng trong đổi mới môi trường

Theo Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP), lĩnh vực xây dựng thông thường chiếm đến 30% tổng lượng thải khí nhà kính hàng năm trên toàn cầu. Nếu không được kiểm soát, lượng khí thải đó sẽ tăng gấp đôi trong 20 năm tới. Cây gai dầu có thể giúp ích cho điều này.

Các dự án xây dựng dựa trên cây gai dầu, cả khu dân cư và thương mại, đã có thể được tìm thấy trên toàn cầu, bao gồm cả ở các bang Hoa Kỳ. Mặc dù chi phí nguyên liệu làm từ cây gai dầu tương đối cao, điều này chỉ là do số lượng nhà cung cấp hạn chế và phải vận chuyển nguyên liệu với quãng đường dài.

Không gian sống trong lành hơn

Vật liệu xây dựng cây gai dầu, được làm từ thân cây gai đang được chấp nhận chủ yếu vì chúng tạo ra không gian sống trong lành hơn. Theo Hội đồng Công trình Xanh Hoa Kỳ (USGBC), cây gai dầu là một loại nguyên liệu thô không độc hại, mang lại một số đặc tính độc đáo cho một loạt các ứng dụng xây dựng.

Thân cây gai dầu cung cấp hai sản phẩm phụ quan trọng cho ngành xây dựng. Lớp vỏ da chắc chắn ở ngoài hay còn gọi là sợi bast, cung cấp một giải pháp thay thế bền vững và cạnh tranh về chi phí cho sợi thủy tinh làm vật liệu cách nhiệt. Vật liệu cách nhiệt bằng sợi gai dầu tạo ra một khối kín khí với sự thất thoát nhiệt tối thiểu và sẽ không bị nấm mốc. Việc sử dụng lớp cách nhiệt này cho phép bất kỳ cấu trúc nào tự động đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế LEED về hiệu quả năng lượng. Sợi cách nhiệt làm từ sợi gai dầu cũng có khả năng cách âm tuyệt vời và khả năng chống cháy cấp độ cao.

Lõi dày bên trong của thân cây (hurd, shivs hoặc shives) gai dầu được cắt nhỏ và trộn với vôi và nước để tạo ra bê tông gai dầu (hempcrete), tạo nên những bức tường bê tông gai dầu tuyệt vời. Và các giải pháp cho cả vật liệu xây dựng bằng sợi gai dầu chịu lực và không chịu lực đã có trên thị trường.

Tiết kiệm năng lượng

Các kết cấu được xây dựng từ bê tông gai dầu có hiệu quả năng lượng cao do độ dẫn nhiệt thấp và giá trị cách nhiệt cao. Thử nghiệm đã chỉ ra rằng một ngôi nhà bằng bê tông tiết kiệm năng lượng hơn khoảng 80% so với một ngôi nhà thông thường trong việc kiểm soát nhiệt độ và mang lại lượng “giảm” khí CO2 hàng năm lên đến khoảng 8.000 kg. Đáng kể, vật liệu cách nhiệt và thành phẩm làm từ sợi gai dầu luôn tiết kiệm năng lượng trong suốt thời gian lắp đặt. Nhưng nó có tuổi thọ bao lâu? Ở thành phố Nagano, Nhật Bản, có một di sản quốc gia tôn vinh một ngôi nhà làm từ sợi gai dầu được xây dựng vào năm 1698 – nghĩa là hơn 300 năm trước. Đến nay nó vẫn đứng vững!

Mặc dù chi phí xây dựng bằng bê tông gai dầu có thể cao hơn 10% so với các cấu trúc nhà ở bằng gỗ truyền thống được bao phủ bên trong, nhưng chi phí năng lượng thấp hơn đã bù đắp phần lớn sự khác biệt. Xây dựng bằng bê tông gai dầu đã có giá cạnh tranh trực tiếp với kết cấu gạch veneer. Và vật liệu sợi gai dầu mang lại những lợi ích bổ sung là giảm chi phí sưởi ấm và điều hòa không khí cũng như thông gió tốt hơn trong toàn bộ cấu trúc khép kín. Có lẽ điều quan trọng nhất là, vật liệu xây dựng bằng sợi gai dầu tạo ra một không gian sống trong lành, thoải mái hơn.

Giá sợi hurd từ cây gai dầu dự kiến ​​sẽ giảm khi các sáng kiến ​​chế biến thân cây bắt đầu được triển khai nhằm cung cấp các sản phẩm sợi gai dầu chất lượng hơn cho thị trường.

Cô lập các-bon

Được coi là vật liệu xây dựng tiết kiệm năng lượng nhất trên thị trường hiện nay, bê tông gai dầu cũng là một công cụ hấp thụ các-bon tuyệt vời.

Hỗ trợ chuỗi sản xuất vật liệu xây dựng, trồng cây gai dầu giúp giải quyết các vấn đề nghiêm trọng. Điều này đã được chỉ ra bởi Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu của Liên Hợp Quốc, họ đã khuyến nghị nông dân tập trung vào việc phục hồi đất bị canh tác quá mức và bị mòn cách dễ nhất để giảm lượng khí thải các-bon toàn cầu. Đất là một phương tiện lưu trữ các-bon mạnh mẽ, có liên quan và chứa nhiều các-bon hơn cả khí quyển và tất cả cây xanh cộng lại. Ủy ban khuyên rằng cây gai dầu thực sự làm tăng và xác định lại khả năng tự nhiên của đất trong việc hấp thụ “thặng dư” các-bon.

Cải thiện đất

Trồng cây gai dầu giúp cải thiện môi trường đất mà nó được trồng lên. Rễ cây sẽ đi sâu vào lòng đất và hút các chất độc, cũng như hấp thụ CO2 từ không khí vào ngay thân cây nơi nó được trồng và lưu trữ trong vách tế bào vĩnh viễn. Một cây gai dầu công nghiệp được trồng trên một héc-ta hàng năm có thể hấp thụ 10 tấn CO2 từ khí quyển và cô lập 4,2 tấn CO2.

Cây gai dầu là công cụ hấp thụ các-bon lớn nhất của tự nhiên. Và sợi của nó cung cấp các đặc tính độc đáo – những đặc tính đáng kể, khiến nó trở nên vô giá trong nỗ lự nhằm kiểm soát biến đổi khí hậu đang diễn ra trên toàn cầu. Cây gai dầu và công trình xây dựng bằng cây gai dầu cuối cùng đã có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc đảo ngược sự tích tụ CO2 ngày càng tăng. Và là vấn đề hiện đang đe dọa nhân loại và toàn bộ trái đất.

Tác giả: Robert Ziner, CIHC, Canada
Nguồn: Hemp Today | Hemp building materials have big role to play in environmental renewal
Dịch giả: Sadie Pices

Bê tông gai dầu: Từ những cây cầu La Mã đến vật liệu xây dựng tiềm năng cho tương lai 

Rất nhiều thành kiến và mâu thuẫn xoay quanh lịch sử của cây gai dầu trên toàn thế giới. Người ta ước tính rằng cây gai dầu là một trong những loại cây đầu tiên được nhân loại trồng trọt. Các nhà khảo cổ đã tìm thấy tàn tích của vải gai dầu từ vùng Lưỡng Hà cổ đại (nay là Iran và Iraq) có niên đại 8.000 năm trước Công nguyên [1]. Cũng có những ghi chép tương tự ở Trung Quốc ghi lại việc tiêu thụ hạt và dầu cây gai dầu, có niên đại từ 6 đến 4 nghìn năm trước Công nguyên. Khi đến Châu Âu, mục đích sử dụng chính của nó là sản xuất dây thừng và vải trên tàu: ngay cả buồm và dây thừng trên tàu của nhà thám hiểm Christopher Columbus cũng được làm bằng vật liệu này. Tương tự như vậy, những cuốn sách đầu tiên sau khi Gutenberg phát minh ra máy in [2] và nhiều bức tranh của họa sĩ Rembrandt hay họa sĩ Van Gogh cũng được làm bằng cây gai dầu.

Việc sử dụng cây gai dầu trong xây dựng dân dụng cũng không phải là điều gì mới lạ. Vữa làm từ cây gai dầu được phát hiện trên cột của những cây cầu do người Merovingian xây dựng vào thế kỷ thứ 6, ở vùng đất ngày nay là Pháp. Và điều rất nổi tiếng là người La Mã đã sử dụng sợi gai dầu để gia cố vữa trong các tòa nhà của họ. Ngày nay, mặc dù có những rào cản pháp lý ở nhiều quốc gia, việc sử dụng cây gai dầu làm vật liệu xây dựng đã có những kết quả đáng khích lệ đi kèm với nghiên cứu chứng minh chất lượng cách âm, cách nhiệt và chất lượng bền vững mà nó mang lại. Cây gai dầu có thể được tạo hình thành các tấm sợi xơ, tấm phủ, tấm vải, và thậm chí là gạch.

Photo: Cortesia de BC architects

Điều quan trọng là phải bắt đầu bằng cách chỉ ra rằng mặc dù cây gai dầu và cần sa thuộc cùng một loài (cannabis sativa), chúng là những phân loại độc lập, với các đặc điểm khác nhau. Cần sa có tỷ lệ phần trăm THC (tetrahydrocannabinol) cao hơn – lên đến 20%, THC là chất tác động thần kinh chính trong cây cần sa và nằm chủ yếu trong hoa của cây. Nhưng ngược lại, cây gai dầu công nghiệp được trồng để lấy hạt, sợi và thân cây và nó chỉ chứa khoảng 0,3% THC – không đủ để ảnh hưởng đến bất kỳ ai.

Cây gai dầu cần ít nước để phát triển và do đó không cần hệ thống tưới, cây gai dầu phát triển nhanh hơn một cái cây bình thường khoảng 50 lần. Sau khi thu hoạch và cắt, cây gai dầu sau đó sẽ được phơi khô trong vài ngày trước khi được thu thập và đổ vào thùng chứa nước để làm trương nở thân cây. Khi khô, các sợi có thể được sử dụng trong số các ứng dụng khác như; để sản xuất giấy, vải, dây thừng, bao bì phân hủy sinh học, nhiên liệu sinh học và vật liệu xây dựng. Trong trường hợp thứ hai, vật liệu từ cây gai dầu có thể được sử dụng như một chất cách nhiệt, giống như bông thủy tinh hoặc đá, hoặc như bê tông gai dầu, thường được gọi là hempcrete. Để tạo ra bê tông gai dầu, máy trộn bê tông sẽ trộn cây gai dầu, bột đá vôi và nước cho tới khi hỗn hợp đặc sệt. Thông qua các phản ứng hóa học giữa các thành phần, hỗn hợp trên sẽ hóa đá và trở thành một khối nhẹ nhưng khá bền. Để làm tường, hỗn hợp từ gai dầu có thể được đúc dưới dạng khối, nghiền thành bột hoặc đổ theo hình dạng tuyến tính bằng cách sử dụng các phương pháp tương tự như xây tường bùn.

©Photo: Thomas Noceto
©Photo: Thomas Noceto

Tính sáng tạo của bê tông gai dầu làm cho vật liệu xây dựng và chức năng của nó hoạt động như một vật liệu đa năng. Nó hoàn toàn có thể thay thế cốt liệu khoáng chất trong bê tông thông thường, và trong lịch sử, nó đã được thêm vào bê tông và vữa để tránh hiện tượng co ngót trong thạch cao hoặc gạch đất nung [3]. Khi rắn lại, nó giữ lại một lượng lớn không khí, với tỷ trọng tương đương 15% bê tông truyền thống. Chính điều đó đã làm cho nó trở thành một chất cách nhiệt và cách âm tuyệt vời. Một đặc điểm thú vị của vật liệu này nữa là nó vừa là chất cách nhiệt tốt, vừa có quán tính nhiệt cao [4]. Tức là, mặc dù nhẹ và xốp, bê tông gai dầu có thể nhanh chóng tích trữ năng lượng và giải phóng nó dần dần, tạo hiệu quả cho các vùng khí hậu có sự thay đổi nhiệt độ cao giữa ngày và đêm. Nó cũng có khả năng chống cháy tốt, không độc hại, có khả năng chống nấm mốc và côn trùng tự nhiên. Thậm chí, có những cuộc khảo sát chỉ ra rằng bê tông gai dầu là một vật liệu âm carbon, ngoài việc bù đắp lượng carbon thải ra trong quá trình sản xuất, bê tông gai dầu còn hoạt động bằng cách lưu trữ thêm carbon trong vật liệu.

©Photo: Oskar Proctor

Để đạt được những đặc tính cách âm và cách nhiệt này, vật liệu cần phải “thở” – tức là tương tác với cả môi trường bên trong và bên ngoài, cho phép bê tông gai dầu hấp thụ và phân tán hơi nước (độ ẩm) và làm dịu sự dao động nhiệt độ. Tường bê tông thậm chí có thể nhận được lớp phủ miễn là chúng cho phép những trao đổi này diễn ra.

Tuy nhiên, tính năng cơ học của bê tông gai dầu kém hơn nhiều so với bê tông hoặc thép truyền thống. Nó có cường độ nén 2 MPa khi không vượt quá tỷ trọng 1000 kg / m2, tương đương với gạch không nung [3]. Nó hoạt động tốt hơn như một hàng rào hơn là cho các bức tường tự chống đỡ. Nhược điểm khác so với các loại gạch xây thông thường là thời gian chất rắn lại, ngược lại với gạch thông thường. Ngoài ra, nó vẫn là một sản phẩm tương đối đắt tiền với ít thông tin và nhân lực có sẵn để làm việc hiệu quả với công nghệ này.

©Photo: Thomas Noceto
©Photo: Thomas Noceto

Mặc dù thực tế này đang dần thay đổi, phần lớn việc thiếu các nghiên cứu kỹ thuật về vật liệu này là do luật pháp. Lịch sử cho thấy, hơn cả bằng chứng khoa học – cuộc chiến chống cần sa được thúc đẩy bởi các yếu tố chủng tộc, kinh tế, chính trị và đạo đức. Hơn nữa, lệnh cấm tương tự đối với loại thuốc này thường áp dụng đối với các loại cây không được sử dụng để giải trí. Dần dần, các quốc gia trên thế giới đã xem xét lại các lệnh cấm này, với một số quốc gia cho phép trồng cây cần sa hợp pháp để làm thuốc và thậm chí là sử dụng giải trí. Hiện tại, nhà sản xuất gai dầu lớn nhất thế giới là Trung Quốc, chiếm hơn 70% tổng sản lượng toàn cầu. Tuy nhiên, các quốc gia khác cũng có liên quan đến sản xuất gai dầu toàn cầu.

Nghiên cứu, thử nghiệm và thí nghiệm là điều cần thiết để làm cho vật liệu hứa hẹn này trở nên phổ biến hơn và rẻ hơn để sử dụng hàng loạt trong xây dựng. Có lẽ một trong những loài cây lâu đời nhất được nhân loại trồng trọt có thể trở thành vật liệu xây dựng bền vững và hiệu quả trong tương lai.


Dịch giả: Sadie Pices
Nguồn: Arch Daily | Hemp Concrete: From Roman Bridges to a Possible Material of the Future

Ghi chú:
[1] The People’s History. The Thistle. Volume 13, Number 2: Sept./Oct., 2000
[2] Hemp users’ stories and its use as a medical remedy. MMedics
[3] Monika Brümmer, Mª Paz Sáez-Pérez, and Jorge Durán Suárez. Hemp Concrete: A High Performance Material for Green-Building and Retrofitting
[4] Komsi, Jere. Thermal Properties of Hempcrete, a Case Study. Helsinki Metropolia University of Applied Sciences

Ứng dụng của hempcrete thời hiện đại

Lịch sử của cây gai dầu

Đối với những Nhà Khai Quốc Hoa Kỳ, rõ ràng việc sử dụng cây gai dầu công nghiệp thì không có gì mới lạ. Trên thực tế, việc sử dụng sợi của cây gai dầu làm vật liệu xây dựng và cho những ứng dụng công nghiệp khác đã có từ hàng chục ngàn năm trước và hiện tại nó không có dấu hiệu bị giảm đi.

Nếu một trong những tài liệu quan trọng và lâu đời nhất của Hoa Kỳ được làm từ sợi gai dầu, điều đó khiến chúng ta tự hỏi: nền công nghiệp gai dầu đã bắt đầu từ khi nào?

Ở thời điểm khởi đầu

Chúng ta có thể truy vết một số ứng dụng đầu tiên của cây gai dầu đến 8000 trước công nguyên trên khắp Châu Á. Mặc dù cây gai dầu được sử dụng theo cách truyền thống để chế biến thực phẩm, nhưng các nhà khảo cổ học đã tìm thấy dấu vết của cây gai dầu trong sản phẩm gốm và dệt cổ đại. Điều đó cho thấy rằng những cộng đồng tại thời điểm này đã sử dụng gai dầu trong rất nhiều năm.

Không lâu sau, mọi người bắt đầu nhận ra tiềm năng của cây gai dầu cho những ứng dụng công nghiệp khác nữa. Do đó, giấy, quần áo và dây thừng đã được chế tạo ra từ loại thực vật này. Trong những thập kỷ tiếp theo, chúng ta có thể thấy việc ứng dụng loài cây này đã lan sang Anh Quốc, vùng Trung Đông và chậm chí là người Viking ở Iceland.

Cho đến đầu những năm 1600, cây gai dầu đã được mang đến Bắc Mỹ để những người phương Tây có thể sử dụng. Họ đã bắt tay vào việc đan dây thừng, chế tạo giấy từ cây gai dầu, và cũng sử dụng vật liệu này để chế tạo nhiên liệu cho đèn bằng cách sử dụng dầu hạt gai dầu.

Thế kỷ 20 và hiện tại

Trong suốt đầu những năm 1900, gai dầu vẫn được biết đến một cách rộng rãi, mặc dù thuế áp đặt cho nó đã được áp dụng vào năm 1937. Thuế này được ban hành để hạn chế người dân trồng cây gai dầu, nhưng thay vào đó, chúng ta đã thấy những người như Henry Ford đã chế tạo thử nghiệm một chiếc “xe hơi từ gai dầu”, với phần thân xe được làm từ sợi gai dầu thay vì thép.

Sau đó, chưa đầy 30 năm sau thí nghiệm của Ford, Mỹ đã liệt cây gai dầu vào loại thuốc nhóm 1 (Schedule 1), gần như xóa bỏ hoàn toàn những lợi ích linh hoạt mà loài thực vật này mang đến cho cả quốc gia trong nhiều thập kỷ.

Mặc dù gai dầu đã dần dần tìm lại được sự chấp nhận trong những năm 2000, nhưng đến năm 2018 chúng tôi mới thấy sự thông qua của Dự luật Nông trại 2018, đã làm hợp pháp hóa việc trồng gai dầu cho những người nông dân dưới những quy định nghiêm ngặt.

Ngày nay, sự phổ biến của gai dầu đã gần như giống với những gì mà nó đã có từ nhiều thập kỷ trước. Với những tiến bộ vượt bậc về mặt công nghệ và nguyên vật liệu, giờ đây chúng ta có hoàn toàn nhận ra được những giá trị tiềm năng của sợi gai dầu, đặc biệt là như một loại vật liệu xây dựng. Với những ngôi nhà, tòa nhà hay thậm chí là những công trình chính yếu đã được dựng lên từ cây gai dầu công nghiệp. Chắc chắn chúng ta sẽ thấy được một tương lai liên quan đến loài thực vật quyền năng này.

Sự trỗi dậy của các kiến trúc từ gai dầu

Khi nghĩ về cây gai dầu, tâm trí của chúng ta không thường nghĩ đến các tòa nhà thương mại, nhà cửa hay những kiến trúc khác. Nhưng trong thực tế, chúng ta có thể nghĩ đến điều đó. Cây gai dầu đã được sử dụng cho mục đích công nghiệp trong hàng ngàn năm qua, với các sợi gai dầu đủ chắc để chế tạo xe hơi và cầu đường. Nghe có vẻ không khả thi, nhưng sợi gai dầu là một trong những vật liệu chắc nhất trên hành tinh, và vì thế, chúng ta đã chuyển sang sử dụng nó như là một vật liệu xây dựng thay thế cho nhiều công trình trong nhiều thập kỷ qua.

Nhiều năm đã trôi qua và chúng ta đang bắt đầu tìm hiểu sâu hơn về cây gai dầu và các ứng dụng trong công nghiệp của nó. Trên thực tế, chúng tôi đã phát hiện ra một số mố cầu tại Pháp được xây dựng vào thế kỷ thứ 6 bằng cách sử dụng vữa gai dầu. Những mố cầu này vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay chứng tỏ độ bền và độ đáng tin cậy của loại vật liệu này.

Trên thực tế, Pháp đã tiếp tục sử dụng gai dầu trong vật liệu xây dựng của họ, làm sống lại hoạt động này vào cuối những năm 1980. Tận dụng nó để cải tạo Maison de la Turquie, một loại bê tông từ gai dầu đã được chứng minh để trở thành một sự thay thế mạnh mẽ cho bê tông truyền thống. Đây là một trong những lần sử dụng hempcrete đầu tiên, và nó đã trở nên phổ biến trên toàn cầu kể từ đó.

Lợi ích khi sử dụng gai dầu trong xây dựng

– Hempcrete là gì?

Hempcrete là một hỗn hợp giữa các sợi gai dầu (còn được gọi là “shivs”, lõi gỗ bên trong thân cây), chất kết dính vôi và nước. Trong một số trường hợp, nó có thể bao gồm vôi tôi tự nhiên, puzolan hoặc cát.

Thuật ngữ “hempcrete” được sử dụng để giải thích nguồn gốc của vật liệu và có nghĩa là một vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường hơn bê tông truyền thống. Mặc dù đây không phải là sự so sánh tốt nhất về khả năng chịu tải, mà là so sánh về lượng khí carbon thải ra từ những công trình được xây bằng bê tông truyền thống so với lượng khí carbon thải ra từ công trình bằng hempcrete. Trong một số trường hợp, nó đơn giản được gọi là “vôi gai dầu”. 

– Tìm hiểu thêm về sợi gai dầu

Hai loại sợi được tìm thấy trong cây gai dầu là sợi hurd và sợi bast. Do có chứa hàm lượng xen-lu-lô cao, nên sợi hurd có khả năng hấp thụ tốt. Nó có thể giữ chặt các túi không khí cũng như duy trì hoặc giải phóng độ ẩm. Do đó, sợi hurd hoạt động như một thành phần tối quan trọng đối với các đặc tính cách nhiệt và thoáng khí đáng kinh ngạc của hempcrete. Và nghĩ lại, có một lần loại sợi hurd này được xem là một phế phẩm.

– Những lợi ích mà nó mang đến?

Có lẽ món quà tuyệt vời nhất của hempcrete mang đến cho thế giới đó là khả năng làm giảm lượng khí carbon thải ra. Đối với mỗi feet khối của một bức tường được làm từ hempcrete, có khoảng 7-10 lbs carbon được hấp thụ và khóa lại.

Hempcrete cũng mang đến khả năng cách nhiệt tuyệt vời bằng cách xác định giá trị U và giá trị R của nó. Giá trị U là một phương pháp đo lường khả năng truyền nhiệt qua vật liệu xây dựng và có mục đích để mô tả hiệu suất nhiệt. Giá trị càng thấp, khả năng cách nhiệt càng tốt. Tùy thuộc vào độ dày của tường và các biến số khác, giá trị U của hempcrete có thể dao động từ 0,16 đến 0.52 W/m²K.

Giá trị R có thể cho chúng ta biết được khả năng cách nhiệt của vật liệu tốt đến mức nào (khả năng chống truyền nhiệt). Giá trị R càng cao, khả năng cách nhiệt càng tốt. Cách nhiệt càng tốt, càng tiết kiệm được nhiều năng lượng. Giá trị R của hempcrete sẽ thay đổi tùy theo độ dày của tường và các biến số khác, nhưng nó sẽ nằm trong khoảng 2.4 – 4.0 per inch.

Tùy thuộc vào loại ứng dụng (sàn, mái, tường nhà), khả năng cách nhiệt của hempcrete có thể mang đến những lợi ích cho ngôi nhà của bạn, bao gồm cả khả năng cách âm.

Dưới đây là một số lợi ích khác:

  1. Chống thấm nước, có thể tái chế, không độc hại và khả năng phân hủy sinh học. Nó có thể được sử dụng như một loại phân bón sau khi phân hủy.
  1. Có khả năng thấm hơi và có thể được đúc thành một tấm bằng phẳng, một sự thay thế hoàn hảo cho các vật liệu trám bít khe hở.
  1. Khả năng chống cháy và chống nấm mốc.

Nó có nhược điểm không?

Có một vài nhược điểm. Vật liệu này không có khả năng chịu tải và phải mất hàng tuần (thậm chí là hàng tháng) trước khi nó được đưa vào sử dụng.

Những tòa nhà từ gai dầu thời hiện đại

Ngày nay, hempcrete, dây thừng từ gai dầu, hoặc những vật liệu xây dựng từ gai dầu khác đang trở nên được ưa chuộng trong một số dự án xây dựng. Gai dầu mang đến nhiều lợi ích khác nhau mà vật liệu xây dựng truyền thống không có; cụ thể, hempcrete mang đến khả năng chống nấm mốc, chống cháy và chống thấm nước.

Vật liệu này không chỉ được ứng dụng trong các tòa nhà và kiến trúc thương mại, mà còn trong việc xây nhà nữa. Ngôi nhà đầu tiên tại Mỹ được xây dựng bằng cây gai dầu công nghiệp vào năm 2010 tại phía Bắc Carolina, mặc dù các quốc gia tại Châu Âu đã sử dụng nó trong nhiều thập kỷ trước đó. Từ khi ngôi nhà ở phía Bắc Carolina được xây dựng, hàng chục người đã làm theo, và mọi người trên khắp cả nước dần nhận ra những lợi ích mà cây gai dầu có thể mang lại.

Vài dòng suy nghĩ

Xi măng là mặt hàng được tiêu thụ nhiều thứ hai trên thế giới (chỉ đứng sau nước) và là một trong những yếu tố thải ra khí CO2 nhiều nhất. Được biết 39% khí thải carbon của thế giới là từ lĩnh vực xây dựng. 

Để làm giảm lượng khí thải carbon này, nhiều ngôi nhà và kiến trúc sẽ cần được xây dựng bằng cách sử dụng cây gai dầu và những vật liệu xanh khác thân thiện với môi trường. Nhưng phải đến khi cây gai dầu trở thành vật liệu xây dựng được chứng nhận ở quy mô toàn cầu thì chúng ta mới có thể tiến hành thực hiện các bước quan trọng trong việc giảm lượng khí thải độc hại này.

Dịch giả: Thiên Minh

Nguồn: National Hemp Association | Modern Day Uses of Hempcrete

Bài viết được xem nhiều nhất