Remak biến rơm rạ - phụ phẩm nông nghiệp thành vật liệu cách âm cách nhiệt bền vững

28/04/2022 10:47 | 1408 Lượt xem

Sản xuất vật liệu cách âm cách nhiệt mới từ phụ phẩm rơm rạ vừa mang lại lợi ích về kinh tế vừa giải quyết được bài toán khói bụi gây ô nhiễm môi trường, giúp bảo vệ môi trường sống của chúng ta ngày một tốt hơn.

Cảnh đường phố mù mịt trong khói bụi sau mỗi vụ mùa thu hoạch lúa đã quá quen thuộc với người dân nước ta. Thế nhưng trong thời gian tới tình trạng này sẽ được giải quyết triệt để bởi mới đây viện Phát triển và ứng dụng vật liệu âm thanh (DASM) đã nghiên cứu và tái chế thành công phụ phẩm rơm rạ thành các sản phẩm cách âm cách nhiệt mới vừa hiệu quả vừa bền vững với môi trường.

Mỗi năm chúng ta đang đốt bỏ 2-3 tỉ USD từ việc đốt rơm rạ

Đã nhiều năm trở lại đây, cứ sau các vụ thu hoạch lúa, người nông dân thường có thói quen đốt rơm rạ dọn đồng, chuẩn bị cho vụ mới với quan điểm đốt rơm rạ lấy tro làm phân bón cho đất cũng như giảm thiểu được chi phí nhân công xử lý rơm rạ, đồng thời tiêu diệt được mầm mống sâu bệnh, cỏ dại…

Mỗi năm chúng ta đang đốt bỏ 2-3 tỉ USD từ việc đốt rơm rạ

Theo ông Tống Xuân Chinh, Phó Cục trưởng Cục Chăn nuôi - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN-PTNT) hiện khối lượng rơm rạ - phụ phẩm cây lúa sau thu hoạch - của Việt Nam lên đến 43 triệu tấn/năm. Trong số đó, chỉ khoảng 23% được sử dụng trong chăn nuôi, khoảng 77% đang bị bỏ phí, tính ra mỗi năm chúng ta đang đốt bỏ 2-3 tỉ USD.

Việc đốt rơm, rạ chẳng những lãng phí nguồn nhiên nguyên liệu mà còn gây ô nhiễm môi trường, mất an toàn giao thông.

Remak nghiên cứu sản xuất vật liệu xây dựng mới từ nguồn phụ phẩm rơm rạ

Từ xa xưa con người đã sử dụng rơm rạ và các loại đất bùn để làm nhà, làm tường vách, lợp mái để tránh mưa nắng. Tuy không chắc chắn hay kiên cố như những ngôi nhà hiện đại ngày nay nhưng chúng lại được đánh giá là mang lại không khí mát mẻ vào mùa hè và ấm áp vào mùa đông.

Trước thực trạng nguồn phụ phẩm rơm rạ nước ta đang bị bỏ phí quá lớn, thấy được các đặc tính hữu ích của chúng, Viện Phát triển và ứng dụng vật liệu âm thanh (trực thuộc công ty Cổ phần xây dựng và nội thật Remak) đã nghiên cứu tái chế, biến nguồn nguyên liệu sẵn có, rẻ, thân thiện với môi trường và có khả năng phân hủy sinh học cao thành loại vật liệu mới - vật liệu xây dựng xanh cho tương lai.

Rơm rạ sau khi thu hoạch sẽ được xử lý như phân rã, tách sợi và ép khối nóng tạo ra các kiện/tấm rơm liên kết chặt chẽ với nhau. Tùy vào mục đích sử dụng, trong quá trình sản xuất các loại hóa chất và vật liệu khác sẽ được thêm vào để tăng hiệu quả cho sản phẩm.

Rơm rạ sau khi thu hoạch sẽ được xử lý và ép khối nóng tạo ra các kiện/tấm rơm liên kết chặt chẽ với nhau

Các đặc tính của rơm rạ

Hệ số hấp thụ âm thanh cao

Không chỉ có khả năng cách âm, rơm rạ còn có hệ số hấp thụ âm thanh khá tốt. Vật liệu càng dày khả năng tiêu âm càng tốt. Ở độ dày 20mm, hệ số tiêu âm của tấm vật liệu rơm rạ khoảng 0.17 nhưng nếu độ dày là 70mm hệ số này cao hơn rất nhiều, khoảng 0.75

Khả năng hấp thụ âm thanh của vật liệu tái sinh từ rơm rạ với độ dày 56mm

Nghiên cứu khác của các nhà khoa học trên thế giới cũng cho thấy vật liệu tiêu âm rơm rạ có hệ số hấp thụ âm thanh cao hơn ván dăm, ván sợi và ván tổng hợp dăm gỗ ở tần số trong khoảng 2000 đến 8000 Hz.

Rơm rạ có khả năng cách âm tốt hơn, nhẹ hơn so với các loại vật liệu có cùng độ dày

Các nhà khoa học của viện Phát triển và ứng dụng vật liêu âm thanh DASM cho biết rơm rạ sau khi được xử lý ép chặt và thêm một số thành phần khác như: xi măng cho thấy khả năng cách âm, ngăn cản sự truyền âm tốt, đặc biệt là ở dải tần số từ 1000 đến 2000Hz.

Rơm rạ kết hợp với một số vật liệu khác cho hiệu quả cách âm chặn tiếng ồn tuyệt vời

Theo kết quả nghiên cứu của viện DASM, vật liệu cách âm từ rơm rạ là vật liệu cách âm tiềm năng của tương lai, có thể thay thế các loại vật liệu cách âm cũ. Vật liệu cách âm từ rơm rạ tái sinh có chiều dày 50mm cho thấy khả năng cách âm siêu hạng, tương đương với bức tường bê tông dày 100mm

Theo Yang et al. 2004, các tấm ép rơm rạ có khả năng cách âm tốt hơn tấm ván dăm, ván sợi và ván ép trong dải tần từ 500 đến 8000 Hz.

Rơm rạ có hệ số truyền nhiệt thấp, cách nhiệt tốt

Rơm rạ được các chuyên gia xây dựng trên thế giới công nhận là vật liệu thân thiện với môi trường và có tác dụng cách nhiệt rất tốt.

Nghiên cứu cũng cho thấy rơm rạ sau có hệ số truyền nhiệt 0.036 W / m • K, trong khi sợi thủy tinh có hệ số truyền nhiệt 0.04 W / m • K và bông khoáng là 0.045

Khả năng dẫn nhiệt của rơm rạ được chứng minh kém hơn gỗ và gạch. Cụ thể, rơm rạ truyền nhiệt, dẫn nhiệt kém hơn gỗ 4 lần và kém hơn gạch 8 lần. Có nghĩa là, nhiệt độ trong một ngôi nhà sử dụng rơm rạ hoặc sử dụng vật liệu cách nhiệt làm từ rơm rạ sẽ được duy trì ổn định hơn, không bị thay đổi bởi yếu tố thời tiết bên ngoài.

Vật liệu từ rơm rạ có khả năng cách nhiệt tốt hơn gạch và bông thủy tinh, bông khoáng

Ngày nay, tại các quốc gia trên thế giới, vật liệu cách nhiệt bằng rơm không chỉ được sử dụng trong việc các công trình nhỏ, công trình dân dụng mà còn được sử dụng trong xây dựng các tòa nhà cao tầng. Công nghệ cách nhiệt này hiện phổ biến ở Nga và các nước có khí hậu băng tuyết giá lạnh.

Trọng lượng nhẹ hơn, giảm sức nặng lên kết cấu

So với nhiều loại vật liệu cách âm cách nhiệt hiện có trên thị trường, các tấm vật liệu làm từ rơm rạ có khả năng cách âm cách nhiệt không hề thua kém mà hơn nữa chúng lại có trọng lượng nhẹ hơn rất nhiều.

Các nhà khoa học cho biết rơm rạ vốn đặc tính độ xốp cao tới 99%, khối lượng riêng nhỏ, siêu nhẹ nên khi kết hợp với các loại vật liệu khác làm thành vật liệu cách âm cách nhiệt thì trung bình cân nặng của chúng vẫn nhẹ hơn so với các loại vật liệu truyền thống mà chúng ta hay sử dụng: gạch, bê tông, xi măng, đá. Chẳng hạn cùng độ dày 100mm, tường sử dụng vật liệu tấm rơm rạ có trọng lượng nhẹ chỉ bằng 1/10 trọng lượng tường bê tông.

An toàn với sức khỏe

Tất nhiên rồi, vì là vật liệu có nguồn gốc thiên nhiên nên các sản phẩm làm từ rơm rạ có độ an toàn cao với sức khỏe, không sinh ra khí độc hại trong thời gian sử dụng

Hơn nữa, với thành phần tự nhiên, khả năng phân hủy cao, đây còn là sản phẩm thân thiện với môi trường, góm phần bảo vệ môi trường cảu chúng ta phát triển bền vững hơn.

Độ bền cơ học cao, giá thành rẻ

Tuy rỗng, xốp nhưng khi tái chế kết hợp cùng các thành phần hóa chất hay một số loại vật liệu khác, vật liệu cách âm cách nhiệt mới từ rơm rạ được đánh giá là độ bền cơ học tốt, khả năng cách điện cao.

Quan trọng không kém đó là vấn đề giá thành. Sản phẩm hữu ích tái chế từ rơm rạ-phụ phẩm có sẵn rất nhiều nên chi phí sản xuất không cao, dẫn đến giá thành phù hợp với đại đa số người dân Việt Nam.

Có thể nói, trong bối cảnh tài nguyên thiên nhiên ngày một cạn kiệt, việc nghiên cứu và sản xuất thành công các loại vật liệu xây dựng mới từ các phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ của viện DASM thực sự là một hướng đi hiệu quả và mang tính tích cực tại Việt Nam. Việc làm này không chỉ đơn giản là việc tạo ra một loại vật liệu mới mang lại lợi ích về kinh tế, nâng cao chất lượng sống. Quan trọng hơn, về lâu dài nó góp phần giải quyết được bài toán khói bụi gây ô nhiễm môi trường, gây nguy hại cho sức khỏe, giúp chúng ta bảo vệ môi trường sinh thái phát triển bền vững hơn.