Nhu cầu sử dụng vật liệu có nguồn gốc thực vật như sợi nấm, cây gai dầu, tảo, tre, nứa… đang được phát triển bởi các KTS nhận ra rằng khoảng một nửa lượng các-bon của tòa nhà được thải ra trước khi nó hoàn thiện. 

Theo ông Jan Wurm – Trưởng nhóm nghiên cứu và đổi mới của tập đoàn kiến trúc và kỹ thuật Arup, mối quan tâm về lượng khí thải các-bon do quá trình xây dựng gây ra đang thúc đẩy nghiên cứu và phát triển đối với vật liệu biobased (có nguồn gốc từ thực vật).

Vật liệu sinh học sẽ là tương lai của ngành kiến trúc - xây dựng?
Jan Wurm – Trưởng nhóm nghiên cứu và đổi mới của tập đoàn kiến trúc và kỹ thuật Arup

Wurm cho biết nhu cầu về vật liệu sinh học như sợi nấm, cây gai dầu, tảo, tre và nứa ngày càng tăng khi các KTS tìm kiếm các vật liệu giảm thiểu lượng các-bon trong khí quyển thay vì thải ra nó.

“Đó là một không gian thực sự thú vị. Có rất nhiều công ty khởi nghiệp và rất nhiều khoản tài trợ, cùng với đó có rất nhiều thứ đang xảy ra” – Wurm chia sẻ. 

Nhu cầu sử dụng vật liệu có nguồn gốc thực vật đang được phát triển bởi các KTS nhận ra rằng khoảng một nửa lượng carbon của tòa nhà được thải ra trước khi nó hoàn thiện. 

Wurm nói: “Động lực lớn nhất là tập trung vào việc khử các-bon. Trọng tâm đã chuyển từ việc thiết kế cho các tòa nhà tiết kiệm năng lượng trở thành xem xét đến các vấn đề về các-bon”.

Vật liệu sinh học sẽ là tương lai của ngành kiến trúc - xây dựng?
Wurm đã làm việc với thương hiệu Ý Mogu về tấm cách âm sợi nấm mới

Wurm cho biết, môi trường xây dựng là nguyên nhân gây ra ước tính khoảng 40% tổng lượng phát thải khí nhà kính, tuy nhiên vai trò của xây dựng trong cuộc chiến chống các-bon đã bị bỏ qua cho đến thời gian gần đây.

“Trong suốt một thời gian dài, ngành xây dựng không phải là lĩnh vực được đề cập đến khi chúng ta nói về biến đổi khí hậu” – ông nói và chỉ ra rằng lần đầu tiên hội nghị khí hậu COP26 vào tháng 11 sẽ có một ngày dành riêng cho môi trường xây dựng. Ngoài ra, Ủy ban châu Âu trong tuần này lần đầu tiên công bố các đề xuất hạn chế khí thải từ các tòa nhà. “Vì vậy, bây giờ các vấn đề về xây dựng là một phần của cuộc thảo luận tổng thể về biến đổi khí hậu”. 

Wurm là lãnh đạo nhóm nghiên cứu và đổi mới châu Âu tại Arup  – tập đoàn kiến ​​trúc và kỹ thuật toàn cầu có trụ sở chính tại London.

Ông đã làm việc trong các dự án vật liệu sinh học tiên phong bao gồm: Một sự án năm 2013 sử dụng tảo để tạo ra điện và dự án Hy-Fi năm 2014 tại MoMA PS1 ở New York , nơi ông hợp tác với Evocative Design để phát triển những viên gạch sợi nấm được sử dụng để xây dựng một tòa tháp tạm thời được thiết kế bởi công ty thiết kế The Living.

Vật liệu sinh học sẽ là tương lai của ngành kiến trúc - xây dựng?
Dự án Hy-Fi tại MoMa PS1 sử dụng gạch sợi nấm

Gần đây hơn, ông đã cộng tác với công ty thiết kế sinh học Ý Mogu để tạo ra một loạt các tấm tường acoustic làm bằng sợi nấm. Nó ăn sinh khối chất thải như mùn cưa và hấp thụ cac-bon khi nó lớn lên. Vật liệu này ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn để đóng gói, cách nhiệt và các sản phẩm khác. 

Mogu sản xuất nhiều loại vật liệu biobased bao gồm tấm tiêu âm sợi nấm và các sản phẩm lát sàn từ bioresins và chất thải nông nghiệp. Hệ thống mới được phát triển với Arup, được gọi là Foresta đã được công bố trong tuần này.

Sản phẩm Foresta tham gia vào một loạt các vật liệu sinh học thử nghiệm đang được sử dụng trong các dự án xây dựng. Phòng nghiên cứu vật liệu Atelier Luma đã bổ sung các lớp hoàn thiện nội thất làm từ tảo, hoa hướng dương và muối cho The Tower, một tòa nhà của Frank Gehry tại Quỹ Luma ở Arles, Pháp.

Bên cạnh đó, Practice Architecture đã làm việc với những người nông dân trồng cây gai dầu ở Steve Barron để xây dựng dự án Flat House – một ngôi nhà ở Cambridgeshire, Anh, có tính năng cách nhiệt và tấm ốp bên ngoài làm bằng giống cần sa.

Vật liệu sinh học sẽ là tương lai của ngành kiến trúc - xây dựng?
Gạch tảo trang trí nội thất của The Tower ở Arles, Pháp

Matthew Barnett Howland, Dido Milne và Oliver Wilton đã sử dụng các khối nút chai để xây dựng một dự án có tên “Ngôi nhà Cork” ở Berkshire, Anh, được lọt vào danh sách bình chọn cho Giải thưởng Stirling.

Thương hiệu nhựa sinh học Made of Air đã bao phủ một đại lý ô tô ở Đức bằng các tấm panel làm từ chất thải nông trại trộn với vật liệu sinh học. 

Wurm cho biết những vật liệu thử nghiệm này hiện đang trở thành xu hướng chủ đạo mà các KTS có thể cân nhắc sử dụng chúng cho các dự án lớn.

Wurm nói: “Trọng tâm đang chuyển sang các-bon trọn đời. Gần như trong toàn bộ vòng đời của một tòa nhà, lượng khí thải carbon là 50% và 50% khi vận hành”.

Vật liệu sinh học sẽ là tương lai của ngành kiến trúc - xây dựng?
Flat House sử dụng vật liệu từ cây gai dầu

Động lực tạo ra các tòa nhà hoàn toàn không tạo ra khí thải trong toàn bộ vòng đời của chúng có nghĩa là các KTS cần phải giảm lượng các-bon thể hiện, bao gồm tất cả lượng khí thải được tạo ra bởi quá trình sản xuất vật liệu cũng như quá trình xây dựng.

Wurm nói thêm: “Nếu chúng tôi muốn giảm lượng khí thải xuống mức không thực vào năm 2050, thì đó là lúc xảy ra một sự thay đổi lớn”, Wurm đề cập đến mốc thời gian của Thỏa thuận Paris 2015. Điều này kêu gọi tất cả lượng khí thải carbon sẽ kết thúc vào năm 2050 để giúp đáp ứng mục tiêu giữ cho sự nóng lên toàn cầu trong khoảng 1,5 độ C so với mức tiền công nghiệp.

Wurm nói rằng việc loại bỏ các-bon trong quá trình vận hành là tương đối đơn giản. “Có những giải pháp cho năng lượng. Có những giải pháp cho sự di chuyển. Nhưng làm thế nào để chúng ta giảm lượng khí thải các-bon cho xây dựng? Đó là một vấn đề thực sự cần được giải quyết và đó là lý do tại sao những vật liệu sinh khối này đang thực sự gia tăng nhu cầu”.

Vật liệu sinh học sẽ là tương lai của ngành kiến trúc - xây dựng?
Ngôi nhà Cork ở Berkshire được xây dựng từ các khối nút chai

“Khó hơn nhiều để xử lý các-bon”, theo Hélène Chartier, người đứng đầu bộ phận phát triển dự án không các-bon tại mạng lưới quốc tế C40 Cities, việc đưa lượng khí thải này xuống mức 0 là điều “không thể”.

Chartier – người đang điều phối cuộc cạnh tranh quốc tế của C40 Cities để phát triển các khu dân cư không các-bon chia sẻ rằng: Các KTS nên giảm lượng khí thải hiện tại càng nhiều càng tốt và sau đó tìm cách bù đắp phần còn lại.

“Điều đó hoàn toàn không thể”, KTS chia sẻ với Dezeen trong một cuộc phỏng vấn, “Vì vậy, câu hỏi thực sự là thúc đẩy họ giảm lượng các-bon hiện tại đến mức tối đa và sau đó bù đắp phần cuối cùng.”

Càng giảm được nhiều lượng khí thải thể hiện thì lượng các-bon còn sót lại càng ít cần được bù đắp bằng các biện pháp khác, chẳng hạn như làm cho các tòa nhà trở nên âm các-bon trong quá trình sử dụng chúng.

Wurm cho biết: “50% các-bon thể hiện được giải phóng trong vòng vài năm khi vật liệu của dự án được chế tạo và lắp đặt. “Vì vậy, có một lượng lớn các-bon giải phóng trong một khoảng thời gian rất ngắn. Và về cơ bản, chúng tôi không có đủ thời gian để tiết kiệm thông qua việc vận hành hiệu quả tòa nhà. Nó không thực sự giúp chúng tôi giảm lượng khí thải các-bon suốt đời”.

Vật liệu sinh học sẽ là tương lai của ngành kiến trúc - xây dựng?
Tấm panel của Made of Air được làm từ chất thải trang trại trộn với bioresin

Vật liệu sinh học cô lập các-bon thông qua việc quang hợp cung cấp một cách rõ ràng để giảm lượng khí thải carbon phía trước của một tòa nhà. Wurm nói: “Gỗ là vật liệu sinh học phổ biến nhất nhưng gỗ phải mất 100 năm để phát triển.

Vì vậy, tất cả các-bon mà chúng ta đang lưu trữ đã được tích tụ hơn 100 năm. Tất nhiên chúng tôi sẽ trồng lại cây khi chặt bỏ chúng. Nhưng tôi nghĩ thật thú vị khi loại bỏ áp lực khỏi rừng và xem chúng ta có thể sử dụng những vật liệu nào khác để thu giữ các-bon trong thời gian ngắn hơn.”

Tình trạng thiếu gỗ gần đây do nhu cầu gia tăng của con người và đại dịch liên quan đến gián đoạn chuỗi cung ứng đã buộc các KTS phải tìm kiếm các giải pháp thay thế tự nhiên, trong khi các quy định mới ở các nước bao gồm Pháp và Hà Lan đang buộc họ phải chuyển sang vật liệu sinh học.

“Chúng tôi đang cố gắng tìm các vật liệu có nguồn gốc sinh học khác và cố gắng tìm giải pháp để giảm lượng khí thải các-bon của chúng tôi bằng cách sử dụng các vật liệu hỗn hợp”, KTS người Pháp Lina Ghotmeh trả lời phỏng vấn với Dezeen.

Vật liệu sinh học có thể cô lập các-bon hiệu quả hơn cây cối. Nhà nghiên cứu vật liệu của Đại học Cambridge, Darshil Shah nói rằng một cánh đồng cây gai dầu phát triển nhanh sẽ hấp thụ lượng các-bon nhiều gấp đôi so với diện tích rừng tương đương. 

Wurm nói: “Đây là lý do tại sao các vật liệu sinh khối rất thú vị. Đặc biệt là những cây sinh trưởng nhanh, vì chúng hấp thụ các-bon nhanh chóng”.

Dịch: Hương Lan | Nguồn: Dezeen

XEM THÊM:

Bình luận từ Facebook