Sáng chế khoa học tận dụng rác thải nhựa sản xuất gạch siêu nhẹ từng thất bại 30 lần

Octoplastic được nhiều chuyên gia đánh giá tích cực về tính thực tiễn và khả năng nhân rộng. Dự án công nghệ cũng giành được giải nhì cuộc thi "Tìm kiếm ý tưởng sáng tạo vì một đại dương không nhựa" do UNESCO tổ chức.
Chia sẻ về dự án, sinh viên Lạc Dân Hy - trưởng nhóm Octoplastic trường ĐH Bách khoa (ĐH Quốc gia TP.HCM) cho biết, theo công bố của chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc, mỗi năm thế giới đổ ra đại dương tới 8 triệu tấn rác thải nhựa, trong đó, riêng tại Việt Nam, mỗi năm chúng ta thải ra biển từ 0,28 đến 0,73 triệu tấn rác thải nhựa - chiếm 6% và đứng thứ 4 toàn thế giới.

Mặc dù số lượng rác thải nhựa là vô cùng lớn nhưng hầu như chúng không được xử lý hoặc đa số lượng nhựa được xử lý bằng phương pháp thủ công như đốt lò hoặc chôn lấp gây ra nhiều hậu quả khác và không triệt để.

Những sản phẩm bằng nhựa ngày nay rất được ưa chuộng vì tính tiện ích và gọn nhẹ. Tuy nhiên, tính khó phân hủy của chúng đã gây tác động nặng nề đến môi trường, đặc biệt là môi trường biển. Lượng rác thải từ nhựa, trong đó có nhựa PS, thải ra biển làm cho việc thu gom và xử lý trở nên khó khăn, gây mất mỹ quan đô thị đồng thời ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái biển.

Nhóm sinh viên Trường ĐH Bách Khoa (ĐH Quốc gia TP.HCM) sản xuất gạch từ rác thải nhựa

“Từ thực tế đáng báo động trên, nhóm chúng em đã nảy ra ý tưởng tận dụng nguồn rác thải khổng lồ này để sản xuất những viên gạch siêu nhẹ dùng trong xây dựng.

Quy trình sản xuất gạch nhẹ của nhóm trong phòng thí nghiệm gồm 3 công đoạn chính: Rửa, cắt hộp, ly nhựa và nghiền nhỏ theo dạng hạt; Cho xi-măng và nước vào cùng với hạt PS và trộn đều hỗn hợp; Đổ hỗn hợp vào khuôn và phơi khô hoặc sấy trong vòng 24 giờ.

Quan trọng là tìm ra đúng tỉ lệ hạt nhựa và ximăng khi trộn vào hỗn hợp. Chúng em đã thử nghiệm và thất bại hơn 30 lần trong nhiều tháng. Không đúng tỉ lệ, gạch sẽ không thể đủ độ cứng, dễ vỡ”, Lạc Dân Hy nói.

 “Việc sử dụng lại những vật liệu nhựa không được tái chế sẽ giúp giảm thiểu được tình trạng quá tải đó, cũng như hạn chế ô nhiễm đất do xử lý rác không đúng cách mang lại”, Nguyễn Lê Nguyên Phương, một thành viên của nhóm giải thích.

Theo đánh giá của ban giám khảo cuộc thi, sản phẩm khoa học của nhóm là những viên gạch nhẹ, giá thành thấp so với thị trường, lại có cơ tính cao, chịu lực, cách âm, cách nhiệt tốt hơn. 

Nhóm nghiên cứu cho biết thêm gạch đạt tiêu chuẩn mác bêtông M50 của Việt Nam (TCVN 1450:2009), khả năng cách nhiệt 90%, không bắt cháy ở điều kiện thường và khả năng cách âm khoảng 60-70%.

Từ những viên gạch thô, nhóm dùng làm các miếng ốp tường, lót sân hoặc làm các chậu cây trang trí, đồ lưu niệm...Như vậy, thay vì mang những phế thải nhựa đi đốt hoặc chôn, làm gạch từ rác thải nhựa có thể giúp giải quyết vấn đề môi trường và đem lại giá trị kinh tế.

Sáng chế khoa học tận dụng rác thải nhựa sản xuất gạch siêu nhẹ từng thất bại 30 lần

PGS.TS Lê Thị Kim Phụng - khoa kỹ thuật hóa học Trường ĐH Bách khoa (ĐH Quốc gia TP.HCM), giảng viên hướng dẫn nhóm nghiên cứu cho biết dự án khoa học này không đơn thuần tái chế nhựa mà còn cả tro bay, bùn thải. 

Trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã kết hợp nhựa với tro bay hoặc bùn thải thay cho ximăng, tạo thành một hỗn hợp chất kết dính hiệu quả. Tro bay, bùn thải và nhựa thải được kết hợp theo tỉ lệ thích hợp để cho hiệu quả cao nhất.

PGS.TS Phụng cho biết thêm ngoài sản phẩm gạch nhẹ, nhóm nghiên cứu cũng đang xây dựng các tấm cách nhiệt, cách âm từ rác thải nhựa cho nhiều ứng dụng khác. 

Theo cô Phụng, dự án hoàn toàn có thể được thương mại hóa nhưng trước hết cần chuẩn hóa nguồn nguyên liệu. Rác thải nhựa cần được thu gom, phân loại theo tiêu chuẩn để có nguồn đầu vào sạch cho quá trình làm gạch...

Các thành viên của nhóm chia sẻ, với quy trình sản xuất đơn giản, nhiều hộ gia đình cũng có thể tự làm gạch nhẹ để xây dựng các công trình nhỏ mà không cần thiết bị phức tạp. Các nhà máy có thể đưa vào sản xuất quy mô công nghiệp với chi phí thuê nhân công thấp do không yêu cầu nguồn lực lớn.

Nhóm cũng cho biết, giá thành sản xuất của 1 viên gạch nhẹ đang khá cạnh tranh so với giá thành của gạch bán trên thị trường. Tuy nhiên, để có thể sản xuất với số lượng lớn, nhóm cần thêm sự hỗ trợ từ các chuyên gia và nhà đầu tư. 

Khảo sát tại Hà Nội về tiềm năng sử dụng sản phẩm của nhóm thay thế các sản phẩm trên thị trường, thì có khoảng 86,7% người được hỏi cho biết muốn sử dụng sản phẩm.

Hoàng Thanh