Ống hút và túi polythene có thể hứng chịu phần lớn sự công kích, nhưng tai họa thực sự của nhựa sử dụng một lần là do chúng ta phụ thuộc quá mức vào chúng. Từ vận chuyển đến sản xuất đến các dịch vụ ăn uống, nhựa có mặt ở khắp mọi nơi, và việc đương đầu với tình trạng “ô nhiễm trắng” này đòi hỏỉ phải có sự thay đổi ồ ạt trong bản thân vật liệu.
May mắn thay, các nhà khoa học, kỹ sư và nhà thiết kế đang chuyển trọng tâm sang các lựa chọn thay thế thân thiện với môi trường vốn tạo ra hệ sinh thái tuần hoàn thải ra ít chất thải – gỗ lỏng, vật liệu cách nhiệt bằng tảo – và các chất thay thế polymer làm từ tinh bột thực vật lên men, chẳng hạn như ngô hoặc khoai tây. Những lựa chọn thay thế này không chỉ ngăn chặn làn sóng đồ nhựa đang dâng cao: chúng còn giải quyết các vấn đề như nhà ở an toàn cho dân số ngày càng đông, bù đắp lượng khí thải carbon và trả lại dinh dưỡng cho đất.
Len khoáng (len đá)
Để biến đổi một trong những tài nguyên phong phú nhất thế giới thành một thứ gì đó có tiện ích và bền vững cần một công nghệ giả kim đặc biệt. Len khoáng có nguồn gốc từ đá lửa tự nhiên – vốn được hình thành sau khi dung nham nguội đi – và một sản phẩm phụ làm từ thép được gọi là xỉ; các chất liệu này được nấu chảy với nhau và được bện thành sợi, giống như kẹo bông gòn.
Không giống như vật liệu cách nhiệt bằng sợi thủy tinh (làm bằng thủy tinh tái chế) hoặc nhựa xốp (những vật liệu thường được sử dụng để chặn truyền nhiệt trên gác mái, mái nhà và khoang hẹp), len khoáng có thể được thiết kế để có các đặc tính độc đáo, bao gồm khả năng chống cháy, khả năng cách âm và cách nhiệt, chống thấm nước và bền chắc trong điều kiện thời tiết cực đoan.
Trong vài năm qua, len khoáng đã có thêm lực đẩy từ các kiến trúc sư và nhà thiết kế có ý thức sinh thái khi họ tìm kiếm các vật liệu xây dựng bền vững hơn mà vẫn hiệu quả về mặt chi phí và thẩm mỹ. Tập đoàn Rockwool là nhà sản xuất hàng đầu về cách nhiệt len khoáng, có các cơ sở sản xuất ở châu Âu, Bắc Mỹ và châu Á.
Công ty đã lắp đặt len khoáng trong các tòa nhà thương mại và công nghiệp trên toàn cầu, bao gồm trung tâm vui chơi giải trí O2 ở London và Sân bay Hong Kong. Khi nạn cháy rừng và lũ lụt gia tăng về tần suất và mức độ nghiêm trọng, len khoáng cũng có thể cung cấp cho những người sở hữu nhà một biện pháp an toàn bổ sung trong trường hợp thảm họa tự nhiên.
Gạch nấm
Nấm không chỉ là một sự bổ sung đầy hương vị cho món mì ống ravioli hoặc món ragu; chẳng mấy chốc, nấm thân cây và mũ nấm trên thảm rừng có thể thay thế các vật liệu như polystyrene, bao bì bảo vệ, cách nhiệt, cách âm, đồ nội thất, vật liệu thủy sinh và thậm chí cả đồ da. MycoWorks – một nhóm các kỹ sư, nhà thiết kế và nhà khoa học sáng tạo – đang làm việc để chiết xuất các mô thực vật của nấm và làm cứng chúng thành các cấu trúc mới, nuôi dưỡng nấm như đối với các vật liệu hữu cơ khác như cao su hoặc vỏ sồi bần.
Một công ty khác, Evocative Design có trụ sở tại New York, sử dụng sợi nấm làm chất liên kết để giữ các tấm gỗ lại với nhau, cũng như cho bao bì chống cháy. Nấm bao gồm một mạng lưới các sợi được gọi là sợi nấm. Khi điều kiện tăng trưởng phù hợp, bộ phận quả – cấu trúc chuyên sản sinh bào tử – thường mọc lên đột ngột; do đó cái gọi là sản phẩm sợi nấm rất dễ nuôi cấy và nảy mầm.
Sợi nấm có thể được trồng trong hầu hết các loại chất thải nông nghiệp (chẳng hạn mùn cưa hoặc vỏ quả hồ trăn); Nấm mọc cùng nhau bên trong vật liệu để trồng đó vốn có thể được tạo hình thành bất kỳ hình dạng nào, tạo thành các polyme tự nhiên có thể bám dính như loại keo cứng nhất. Bằng cách nướng nấm ở nhiệt độ chính xác, chúng sẽ bị làm cho trơ, do đó đảm bảo rằng chúng không đột nhiên mọc lên trở lại trong một cơn mưa. Trong khi các loại nấm chanterelle, shiitaki và portobello có thể tốt với pizza là hơn vữa hồ nấm, thì có một điều rõ ràng: nấm là tương lai.
Gạch nước tiểu
Xi măng, thành phần chính của bê tông, chiếm khoảng 5% lượng phát thải carbon dioxide của thế giới. Các nhà nghiên cứu và kỹ sư đang làm việc để phát triển các giải pháp thay thế ít tốn năng lượng hơn, bao gồm gạch làm bằng bia thừa, bê tông được mô phỏng theo đê chắn sóng La Mã cổ đại (người La Mã làm bê tông bằng cách trộn vôi và đá núi lửa để tạo thành vữa, loại vật liệu có tính ổn định cao) và gạch được làm từ nước tiểu.
Trong luận án của mình, Peter Trimble, sinh viên Trường Nghệ thuật Edinburgh, đang làm việc trên một hiện vật triển lãm được cho là thể hiện một module về tính bền vững. Gần như tình cờ, anh đã tạo ra “đá sinh học”: một hỗn hợp cát (một cách tình cờ đó là một trong những tài nguyên dồi dào nhất trên Trái Đất), chất dinh dưỡng và urê – một hóa chất có trong nước tiểu con người. Bơm dung dịch vi khuẩn vào khuôn chứa cát, Trimble đã tạo ra hàng trăm thí nghiệm trong suốt một năm cho đến khi anh điều chỉnh công thức. Các vi khuẩn cuối cùng đã chuyển hóa hỗn hợp cát, urê và canxi clorua để tạo ra một chất keo kết dính mạnh mẽ các phân tử cát lại với nhau.
Công thức của Trimble đem đến một giải pháp thay thế cho phương pháp tốn năng lượng bằng quy trình sinh học năng lượng thấp trong quá trình sản xuất của vi sinh vật. Đá sinh học không tạo ra khí nhà kính và sử dụng nguyên liệu thô có sẵn rộng rãi. Mặc dù vật liệu của Trimble cần phải gia cố thêm để được chắc chắn như bê tông, nhưng nó có thể trở thành một cách ít tốn kém để xây dựng các cấu trúc tạm thời hoặc các công trình trên đường phố. Ít nhất, đá sinh học đã làm phát sinh một cuộc thảo luận về cách thức sản xuất công nghiệp có thể bền vững hơn, đặc biệt là ở vùng Hạ Sahara của châu Phi và các nước đang phát triển khác, nơi có sẵn cát. Tuy nhiên, những viên gạch sinh học này có một nhược điểm về môi trường: sự chuyển hóa của vi khuẩn làm rắn chúng cũng biến urê thành amoniac vốn có thể gây ô nhiễm nước ngầm nếu nó thoát ra ngoài môi trường.
Ván gỗ “xanh” hơn
Bất chấp tên gọi của nó, ván dăm – những tấm ván cứng được làm từ dăm gỗ nén lại rồi phủ lớp vec-ni và nhựa cây, được sử dụng trong đồ nội thất và tủ bếp trên khắp thế giới – thực sự chưa có được vị trí trong những công trình xanh bởi vì chất keo kết dính các thớ gỗ của ván dăm xưa nay vẫn có chất formaldehyde, một hóa chất không màu, dễ cháy, có mùi nồng và được biết đến là gây hại cho đường hô hấp và gây ung thư. Điều đó có nghĩa là kệ Ikea giả gỗ của bạn đang âm thầm thải các chất độc hại vào không khí.
Công ty NU Green, đã tạo ra một vật liệu được làm từ 100% sợi gỗ tái chế hoặc phục hồi trước khi tiêu dùng, có tên là Uni Uniboard. Uniboard tiết kiệm cây xanh và loại bỏ việc xả rác thải, đồng thời tạo ra ít khí nhà kính hơn so với ván dăm truyền thống, trong lúc lại không chứa độc tố. Đó là bởi vì Uniboard đã đi tiên phong trong việc sử dụng các loại sợi tái tạo như thân ngô và hoa bia, cũng như không sử dụng nhựa formaldehyde (NAF) thay thế cho keo dính. Ai cũng biết rằng việc khai thác dầu mỏ, vốn cần thiết để sản xuất nhựa, thì để lại hậu quả tàn phá đối với môi trường.
Tệ hơn nữa là việc vứt bỏ chính các sản phẩm nhựa: các hóa chất độc hại có trong nhựa thường ngấm vào thực phẩm, đồ uống và nước ngầm. Điều gây sửng sốt là tái chế chỉ làm chậm lại hành trình nhựa đi đến các bãi chôn lấp hoặc các đại dương, nơi chúng chỉ đơn giản là phân rã thành các mảnh nhỏ hơn và nhỏ hơn nữa mà không bao giờ phân hủy hoàn toàn. Một số báo cáo dự đoán rằng cho đến năm 2030, 111 triệu tấn nhựa sẽ kết thúc ở các bãi rác và đại dương. Tái chế là một bước đi đúng hướng, nhưng để thực sự đảo ngược, chúng ta cần hướng tới các lựa chọn thay thế nhựa và tài nguyên tái tạo cho một tương lai bền vững.
