Graphene tạo từ lốp xe giúp bê tông bền hơn

Các thành phần trong lốp xe phế thải được tái chế thành vật liệu graphene, giúp cường độ chịu nén của bê tông tăng 30%.

Nhằm hạn chế lượng khí thải carbon khi xử lý lốp xe cao su, nhóm nghiên cứu Đại học Rice (Mỹ) đã tìm ra quy trình biến lốp xe phế thải thành vật liệu graphene, sau đó có thể sử dụng để tăng cường độ bền của bê tông xây dựng.

Hơn 800 triệu lốp xe thải ra mỗi năm, nguồn ô nhiễm lớn cho môi trường nếu không được tái chế. (Ảnh: Sohu).

Nhà hóa học James Tour, thành viên nhóm nghiên cứu nhấn mạnh những lợi ích môi trường từ việc kết hợp vật liệu graphene trong bê tông. "Bê tông được sản xuất nhiều nhất trên thế giới và tạo ra 9% lượng CO2 toàn cầu. Vì vậy graphene tạo ra từ lốp xe cao su là nhân tố để giảm thiểu hạn chế của bê tông trong xây dựng", ông nói và cho biết chất thải lốp xe sau khi được tái chế thành vật liệu graphene có tác dụng gia cố các vật liệu kết dính ở cấp độ phân tử trong bê tông.

Cao su từ lốp xe phế thải được tiếp xúc với một dòng điện để loại bỏ các chất ngoại trừ carbon. Sau đó những chất này được thu gom và tái chế bằng nhiệt phân. Thành phần carbon khi đó được xử lý dễ dàng hơn nhờ phương pháp bay hơi siêu nhanh. Kết quả cho thấy hơn 70% lượng carbon trong cao su chuyển hóa thành graphene dạng lỏng.

Để thử nghiệm chất lượng graphene từ lốp xe, các nhà nghiên cứu trộn một lượng nhỏ với xi măng để tạo ra các trụ bê tông. Sau 7 ngày, cường độ chịu nén của bê tông tăng lên 30%. Sau 28 ngày, nhóm kết luận chỉ cần 0,1% trọng lượng của graphene đủ để tăng ít nhất 30% độ bền bê tông.

Hơn 800 triệu lốp xe thải ra mỗi năm, hầu hết được sử dụng làm nhiên liệu đốt hoặc các mục đích khác và 16% trong số đó đưa vào các bãi chôn lấp và thải ra lượng carbon độc hại. Tìm cách đưa sản phẩm vào ứng dụng thực tế, nhóm đang tính toán để giảm lượng điện tiêu thụ trong quá trình chuyển đổi vật liệu khi một tấn carbon mất tới 100 USD tiền điện.