6 vật liệu tái chế phổ biến và cách ứng dụng

Ngành xây dựng hiện đang tiêu thụ khoảng 75% tổng nguồn tài nguyên thiên nhiên trên trái đất. Đá, cát, sắt thép và nhiều nguồn tài nguyên hữu hạn khác đang bị khai thác với số lượng lớn nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường. Thêm vào đó, quá trình xây dựng, phá hủy hay tu sửa các công trình đều tạo ra một lượng lớn chất thải. Chẳng hạn, tại Brazil, chất thải xây dựng có thể chiếm từ 50-70% tổng khối lượng chất thải rắn đô thị (1). Cuối cùng những chất thải này được đưa đến các bãi tập kết hay các bãi chôn lấp thay vì được xử lý đúng cách, gây áp lực lên hệ thống vệ sinh môi trường và hình thành các bãi rác tự phát.

Phế thải xây dựng được coi là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho tái chế.

Tuy nhiên, phế thải khi được quan tâm đúng mức sẽ trở thành nguồn nguyên liệu tiềm năng cho tái chế. Nếu được đưa đến các điểm phù hợp và xử lý chính xác, phế thải có thể thay thế cho vật liệu khai thác từ nguồn có sẵn để tạo nên các thành phần xây dựng mới với chất lượng không thua kém gì so với vật liệu truyền thống.

Tái chế là quá trình tái sử dụng vật liệu phế thải nhằm đưa chúng trở lại chu trình sản xuất. Quá trình này góp phần làm giảm tiêu thụ nguyên liệu thô, giảm tổng khối lượng chất thải và mang tới cơ hội việc làm cho hàng nghìn người. Nhưng trước tiên, cần có một hệ thống phân loại và thu thập vật liệu phế thải. Mặc dù tiêu chí phân loại ở các quốc gia sẽ có sự khác biệt nhưng về cơ bản, vật liệu phế thải được chia thành hai loại. Loại đầu tiên gồm bê tông, gốm, sứ, đá và vữa… chiếm phần lớn tổng lượng phế thải xây dựng hiện nay. Loại thứ hai gồm gỗ, kim loại, kính, nhựa, thạch cao… Dưới đây là những loại vật phổ biến nhất để tái chế cũng như cách sử dụng của từng loại vật liệu.

Thép

Thép được sản xuất ra bằng cách nung nóng hỗn hợp gồm quặng sắt, than đá trong lò luyện kim hoặc bằng cách tái chế phế liệu trong các lò nhiệt điện. Việc tái chế thép khởi nguồn từ Đế chế La Mã, khi những chiến binh thu lượm các nhạc cụ chiến tranh để lại trong chiến hào để sản xuất vũ khí mới. Trên thực tế, thép có thể chuyển đổi thành các vật thể mới mà không làm giảm chất lượng vật liệu. Quá trình tái chế thép góp phần làm giảm lượng điện tiêu thụ tới 80%, gây ít tác động đến môi trường hơn và loại bỏ hoàn toàn nhu cầu khai thác nguyên liệu thô.

Sắt thép phế liệu được thu gom từ các nguồn thải ra khác nhau.

Cốt thép sử dụng cho bê tông chịu lực, dây điện, đinh và ống kim loại làm từ phế liệu.

Bê tông

Tái chế bê tông cho phép tái sử dụng loại phế liệu xây dựng này và làm giảm giá thành công trình. Khi tái chế bê tông, người ta phải dùng tới loại máy nghiền đặc biệt để tạo ra hỗn hợp “cốt liệu tái chế”. Cho đến gần đây, bê tông tái chế mới chỉ được sử dụng như một lớp nền phụ. Nhưng các thử nghiệm cho thấy cốt liệu bê tông có thể tạo nên các thành phần cấu trúc với cường độ chịu nén từ 30 tới 40 Mpa khi ứng dụng công nghệ phù hợp. Quan trọng hơn, cốt liệu tái chế cũng nhẹ hơn từ 10-15% so với bê tông nguyên chất, làm giảm trọng lượng riêng của vật liệu, từ đó tiết kiệm chi phí vật liệu, chi phí vận chuyển cũng như tổng chi phí cho toàn dự án xây dựng.

Nhà hàng Zero Waste Bistro (Mỹ) được xây dựng từ bao bì thực phẩm tái chế.

Gỗ

Sử dụng gỗ tái chế ngày càng trở nên phổ biến. Gỗ cứng (hardwood) có tuổi thọ kéo dài tới hàng trăm năm khi được bảo quản đúng cách. Chúng có thể được sử dụng trong các bộ phận kết cấu lớn hay được xẻ mỏng để sản xuất các đồ dùng khác như thùng, pallet hay phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau. Tuy nhiên, thậm chí những loại gỗ mềm hơn, rẻ hơn cũng có thể sử dụng để tái chế, đặc biệt là nguyên liệu thô cho ngành công nghiệp bảng điều khiển. Ứng dụng phổ biến nhất của gỗ tái chế là để sản xuất các tấm MDF làm nội thất.

Nhà máy sản xuất rượu BRUMA ở Mexico sử dụng lượng lớn gỗ và thép tái chế.

Ngoài ra, nếu không ứng dụng theo quy trình trên, gỗ phế thải có thể được đốt trong các lò công nghiệp để làm nguồn cơ chất cho quá trình sản xuất sinh khối.

Thạch cao

Tái chế thạch cao trong xây dựng khá khả thi nhưng nếu không xử lý đúng cách sẽ giải phóng ra hợp chất hydro sunfua dễ cháy và độc hại, làm ô nhiễm đất và nguồn nước ngầm. Tuy nhiên, nếu được xử lý đúng cách, quá trình tái chế thạch cao vẫn giữ nguyên đặc tính vật lý và cơ học giống như thạch cao thông thường mà lại tiêu tốn ít chi phí hơn.

EPS

Polystyrene mở rộng hay EPS là vật liệu tái chế rất phổ biến. EPS khi được nghiền nhỏ và ép dưới cường độ cao sẽ trở thành nguyên liệu thô cho quá trình sản xuất các sản phẩm nhựa. Nó cũng có thể được sử dụng cho các vật liệu hoàn thiện hay thậm chí là sơn.

Tấm EPS có thể tái chế thành EPS mới hoặc trở thành nguyên liệu thô cho quá trình sản xuất ra các sản phẩm khác như móc áo, đồ nội thất sân vườn.

Thủy tinh

Mặc dù chai lọ thủy tinh được tái chế rất nhiều, nhưng quá trình tái chế cửa kính lại khó khăn hơn do phải đối mặt với hàng loạt tác dụng phụ. Ngoài ra, các loại kính có thành phần hóa học và nhiệt độ nóng cháy khác nhau nên rất khó để tái chế cùng một lúc. Kính cửa sổ có thể được nấu chảy và tái chế thành sợi thủy tinh để trộn vào nhựa đường hoặc sơn tường tạo nên hiệu ứng óng ánh. Ngoài ra, chúng ta có thể kết hợp các mảnh kính vỡ cùng bê tông để làm sàn nhà hay mặt bàn.

Kẽm, nhôm, bao bì, vải – những vật liệu bổ sung này cũng có thể tái sử dụng và tái chế. Dĩ nhiên, cũng có nhiều vật liệu xây dựng như amiăng, sơn latex, dung môi hóa học, chất kết dính và sơn có chứa chì cần được xử lý cẩn thận nhằm giảm tác động tiêu cực tới môi trường trước khi đưa vào tái chế.

Trong bối cảnh nhân loại ngày càng quan tâm đến xây dựng môi trường bền vững, việc suy nghĩ thấu đáo về vòng đời của mỗi vật liệu càng đóng vai trò quan trọng. Ngoài làm giảm áp lực cho các bãi tập kết rác, tái chế vật liệu xây dựng còn làm giảm chi phí cho tiêu dùng và bảo vệ môi trường. Ngoài ra, tái chế phế thải cũng làm giảm nhu cầu khai thác vật liệu tự nhiên mới, giảm chi phí sản xuất, vận chuyển và làm giảm lượng rác được đưa đến các bãi chôn lấp tập trung.