Phát minh "phụ gia 350 độ C từ bã cà phê" có thể rung chuyển ngành bê tông truyền thống
Biochar từ bã cà phê hứa hẹn đưa ngành bê tông xanh hơn, bền vững hơn.
Đột phá trong ngành xây dựng: Chuyển hóa bã cà phê thành vật liệu xanh
Trong bối cảnh ngành công nghiệp xây dựng đang đối mặt với thách thức lớn về phát thải carbon và nhu cầu nguyên liệu bền vững, các nhà khoa học thuộc Đại học RMIT (Úc) vừa có phát minh quan trọng:
Nung bã cà phê ở nhiệt độ 350 độ C thành một phụ gia (gọi là biochar từ bã cà phê) cho bê tông. Chất phụ gia đặc biệt này không chỉ tăng cường độ bền cho bê tông mà còn cắt giảm đáng kể lượng CO2 thải ra trong quá trình sản xuất, Đại học RMIT thông tin ngày 28/11/2025.
Hơn 2 tỷ tách cà phê được tiêu thụ trên toàn cầu mỗi ngày. Ảnh: Getty Images
Phát hiện này hứa hẹn thay đổi cách chúng ta sản xuất vật liệu xây dựng, góp phần vào mục tiêu giảm phát cho ngành xây dựng toàn cầu.
Hiệp hội Cà phê Anh cho biết, mỗi ngày có tới 2 tỷ tách cà phê được tiêu thụ trên toàn cầu. Phần lớn bã cà phê sẽ được đưa đến các bãi chôn lấp, nơi chất thải phân hủy chậm và tạo ra khí mê-tan, một loại khí nhà kính mạnh hơn CO2 gấp 21 lần.
Nhờ ý tưởng đột phá, các nhà khoa học RMIT đã nâng tầm bã cà phê thành vật liệu xây dựng bền vững.
Cụ thể, họ đã làm cách nào?
Nhóm RMIT do Tiến sĩ Jingxuan Zhang và Tiến sĩ Mohammad Saberian dẫn đầu đã nung bã cà phê qua sử dụng ở nhiệt độ khoảng 350 độ C mà không cần oxy để tạo ra than sinh học mịn (biochar).
Khi lấy biochar này thay thế 15% cát trong bê tông, cường độ chịu nén 28 ngày tăng khoảng 30%, cho thấy một giải pháp thiết thực để giảm áp lực lên nguồn cung cấp cát tự nhiên.
Từ kết quả này, nhóm RMIT đã đưa ra đánh giá toàn diện về vòng đời vật liệu – một phân tích từ đầu đến cuối nhằm đo lường lượng khí thải carbon, việc sử dụng tài nguyên và các tác động môi trường khác từ khâu sản xuất cho đến khi kết thúc vòng đời - cho thấy việc sử dụng biochar từ bã cà phê mang lại hiệu quả đáng kể.
Cụ thể:
Khi thay thế 15% cát tự nhiên bằng biochar từ bã cà phê, cường độ nén của bê tông tăng gần 30% so với bê tông truyền thống, đồng thời lượng phát thải CO₂ giảm 26%.
Ngay cả ở tỷ lệ thay thế thấp hơn, hiệu quả vẫn rất đáng kể:
- Với 5% biochar → giảm 15% khí CO₂
- Với 10% biochar → giảm 23% khí CO₂
Đặc biệt, phương pháp này còn giúp tiết kiệm tới 31% nhiên liệu hóa thạch trong quá trình sản xuất và mang lại tác động tích cực rõ rệt cho hệ sinh thái sông hồ nhờ giảm khai thác cát tự nhiên – nguyên nhân chính gây xói mòn bờ sông và suy thoái môi trường nước.
Giáo sư Jie Li, Tiến sĩ Rajeev Roychand và Tiến sĩ Mohammad Saberian (từ trái sang phải) với than sinh học từ bã cà phê trong phòng thí nghiệm của họ tại Đại học RMIT. Ảnh: Carelle Mulawa-Richards/Đại học RMIT
Nghiên cứu này hỗ trợ quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế tuần hoàn và mục tiêu phát thải ròng bằng 0 (Net Zero) của Úc bằng cách biến lượng rác thải dồi dào thành vật liệu chức năng, giảm sự phụ thuộc vào cát tự nhiên và xây dựng sự tham gia của công chúng vào quá trình phục hồi tài nguyên.
Tác động toàn cầu và triển vọng tương lai
Phát hiện này không chỉ giải quyết vấn đề chất thải cà phê mà còn mở ra hướng đi mới cho ngành xây dựng, vốn chiếm 38% lượng phát thải CO2 toàn cầu.
Nếu áp dụng rộng rãi, công nghệ này có thể tái chế hàng triệu tấn bã cà phê từ các quán cà phê, nhà máy rang xay, giảm gánh nặng cho hệ thống xử lý rác thải.
Nhóm nghiên cứu tại RMIT đang hợp tác với các doanh nghiệp xây dựng Úc để thử nghiệm quy mô lớn, với mục tiêu thương mại hóa sớm trong thời gian tới.
Đột phá này nhắc nhở chúng ta rằng, giải pháp cho biến đổi khí hậu có thể nằm ngay trong những thứ quen thuộc nhất.
Sciencedirect cho biết, bê tông là vật liệu được tiêu thụ nhiều nhất sau nước và là vật liệu nhân tạo được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới.
Phần lớn lượng khí thải CO2 từ ngành bê tông đến từ quá trình sản xuất xi măng - sản xuất xi măng chiếm gần 8% tổng lượng khí thải toàn cầu; và quá trình vận chuyển vật liệu.
Ngoài ra, việc sản xuất các thành phần khác trong bê tông như cốt liệu, phụ gia và quy trình xây dựng cũng góp phần vào lượng khí thải của ngành.
Ngành bê tông là một trong những ngành tiêu thụ nhiều tài nguyên thiên nhiên nhất.
Việt Nam trở thành điểm sáng trên thị trường IFM mới nổi khu vực Đông Nam ÁVới mức vốn FDI thực hiện đạt cao nhất trong 5 năm cùng làn sóng mở rộng nhà máy, logistics và văn phòng tại các vùng kinh tế trọng điểm, thị trường quản lý cơ sở vật chất tích hợp (Integrated Facility Management - IFM) tại Việt Nam đang trở thành một điểm sáng mới trong khu vực ASEAN.
