Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore (NTU Singapore) đã phát triển một phương pháp in bê tông 3D mới có thể thu giữ carbon, tăng cường độ bền và tính bền vững của vật liệu. Sáng kiến ​​này giúp giảm đáng kể lượng khí thải carbon của ngành xây dựng bằng cách đưa CO2 trực tiếp vào bê tông, hứa hẹn một tương lai xanh hơn cho các công nghệ xây dựng. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Carbon Capture Science & Technology.

Kỹ thuật này nhằm vào giảm lượng khí thải carbon tăng đáng kể từ hoạt động sản xuất xi măng ở mức khoảng 1,6 tỷ tấn CO2/năm (chiếm khoảng 8% lượng khí thải CO2 toàn cầu). Cụ thể, lượng khí thải carbon được cắt giảm bằng phương pháp mới là nhờ sử dụng ít vật liệu, đẩy nhanh tiến độ xây dựng và giảm nhu cầu lao động.

Để phát triển hệ thống in bê tông 3D, nhóm nghiên cứu đã kết nối máy in 3D với máy bơm CO2 và một máy phun hơi nước. Khi được kích hoạt, hệ thống sẽ bơm CO2 và hơi nước vào hỗn hợp bê tông khi cấu trúc được in. CO2 phản ứng với các thành phần trong bê tông, chuyển thành dạng rắn được cô lập và lưu trữ trong vật liệu. Đồng thời, hơi nước cải thiện khả năng hấp thụ CO2 trong cấu trúc in 3D.

Trong các thử nghiệm tại lab, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng cấu trúc bê tông in cải thiện 50% khả năng in, nghĩa là định hình và in hiệu quả hơn. Cấu trúc cũng có độ bền và độ chắc cao hơn. Bê tông in có khả năng chịu nén (chịu được trọng lượng) mạnh hơn tới 36,8% và khả năng uốn (có thể uốn cong trước khi gãy) mạnh hơn 45,3% so với bê tông in 3D thông thường. Đáng chú ý, phương pháp này cũng xanh hơn, hấp thụ và giữ lại nhiều CO2 hơn 38% so với các phương pháp in 3D truyền thống.

Trong nghiên cứu tương lai, các nhà khoa học dự kiến tối ưu hóa cho quy trình in 3D hiệu quả hơn và có khả năng sử dụng khí thải thay vì dùng CO2 nguyên chất. Nhóm nghiên cứu tin rằng đổi mới góp phần triển vọng hướng tới đạt được các mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu và giảm sự phụ thuộc của ngành vào các quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng thông thường như sử dụng bê tông cốt thép trong xây dựng.

N.P.D (NASATI), theo Scitechdaily, 1/2025