Tro thải từ dệt may thay thế xi măng có hàm lượng carbon thấp, tăng độ bền của bê tông

Áp lực xử lý rác thải dệt may và yêu cầu cắt giảm phát thải CO₂ đang thúc đẩy ngành xi măng tìm giải pháp vật liệu mới. Kết quả từ Đại học Công nghệ Kaunas cho thấy tro thải từ dệt may có thể được tận dụng làm phụ gia có giá trị cao, phù hợp định hướng kinh tế tuần hoàn và góp phần giảm lượng chất thải phải chôn lấp.

Tiềm năng tro thải từ dệt may trong sản xuất xi măng và bê tông

Rác thải dệt may hiện chủ yếu bị chôn lấp hoặc đốt, trong khi công nghệ tái chế sợi chỉ mới ở giai đoạn đầu. Đại học Công nghệ Kaunas cho biết xử lý nhiệt có kiểm soát giúp tạo ra tro dệt may có độ mịn và thành phần hóa học phù hợp để thay thế một phần xi măng portland như một vật liệu kết dính bổ sung.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy có thể thay thế tới 7,5% xi măng bằng tro dệt may làm tăng hiệu suất bê tông lên đến 16% trong điều kiện dưỡng hộ tương đương. Sự gia tăng này đến từ quá trình đóng rắn tốt hơn khi tro được nghiền mịn và phát huy tính pozzolan.

Trong khi đó, việc bổ sung 1,5% sợi polyester tái chế từ quần áo bỏ đi tiếp tục cải thiện cường độ thêm 15 - 20% và tăng khả năng chống đông băng, giảm vi nứt trong cấu trúc bê tông. Khi kết hợp cả tro và sợi, bê tông mang lại hiệu quả kết hợp cả về cơ học và hóa học.

Tro tạo ra khi gia nhiệt rác thải dệt may ở khoảng 300°C trong môi trường không oxy cũng có thể dùng làm nhiên liệu nhờ giá trị nhiệt cao. Quá trình đốt nhiên liệu này tạo ra tro thứ cấp và chính loại tro đó đang được sử dụng trong nghiên cứu thay thế xi măng.

Hướng đi mới cho kinh tế tuần hoàn và giảm phát thải ngành xi măng

Tro thải dệt may có thể triển khai ở quy mô địa phương tùy theo nguồn thải sẵn có, giúp giảm chi phí và giảm áp lực cho hệ thống xử lý rác. Các nhà nghiên cứu nhận định phương án này góp phần giảm tỷ lệ clinker và giảm phát thải CO₂ trong toàn chu trình sản xuất xi măng.

Đại học Công nghệ Kaunas cho rằng việc đưa giải pháp vào công nghiệp cần các bước đánh giá tiếp theo như chuẩn hóa chất lượng tro thải, phân tích chuỗi cung ứng và thử nghiệm độ bền lâu quy mô lớn. Dù còn ở giai đoạn phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu tin rằng sau khi được tối ưu hóa, tro thải dệt may có thể trở thành phụ gia thương mại cho các loại xi măng phát thải thấp.

Trong bối cảnh ngành xi măng đang mở rộng tìm kiếm các vật liệu thay thế như đất sét nung, phụ phẩm công nghiệp hay giải pháp SCM mới, tro thải từ sản xuất dệt may xuất hiện như một lựa chọn tiềm năng, giúp nâng hiệu quả vật liệu và hỗ trợ mục tiêu phát triển bền vững của ngành.

Buildata