Về phương pháp in 3D mới, các nhà khoa học cho biết, mục tiêu của họ hướng vào việc giảm thải ô nhiễm trong quá trình sản xuất bê tông - vốn sử dụng nhiều xi măng làm chất kết dính. Diễn đàn Kinh tế Thế giới báo cáo rằng vào năm 2022, sản xuất xi măng đã tạo ra 1,6 tỷ tấn (1,76 tỷ tấn Mỹ) carbon — chiếm 8% ô nhiễm carbon của thế giới.
Cụ thể, các nhà khoa học của NTU Singapore cho biết, đã cải tiến các kỹ thuật bê tông in 3D trước đây bằng cách tiêm carbon và hơi nước, thu thập từ những sản phẩm phụ của các quy trình công nghiệp và đưa vào hỗn hợp bê tông khi in cấu trúc. Carbon được tiêm đã chuyển thành dạng rắn, được khóa chặt vào vật liệu bê tông. Đồng thời, hơi nước tăng cường khả năng hấp thụ carbon trong hỗn hợp bê tông, giúp cải thiện các thuộc tính của vật liệu.
Theo một bản tin, phương pháp mới này đã hỗ trợ thu giữ carbon ấn tượng lên đến 38% trong quá trình thử nghiệm ở phòng thí nghiệm. Những lợi ích từ các nỗ lực in 3D bê tông không chỉ giới hạn ở việc thu giữ carbon mà còn tăng cường khả năng in tới 50%, điều này có nghĩa là bê tông có thể được định hình và in hiệu quả hơn. Theo các nhà khoa học, bê tông mới hình thành cũng có thể chịu thêm 36,8% trọng lượng và uốn cong thêm 45,3% trước khi vỡ.
"Hệ thống in bê tông 3D mới phát triển của chúng tôi cung cấp một giải pháp thay thế giảm carbon không chỉ bằng cách cải thiện các đặc tính cơ học của bê tông mà còn góp phần giảm tác động môi trường của ngành này", nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu, Giáo sư Tan Ming Jen của NTU Singapore cho biết. "Nghiên cứu mới cũng chứng minh khả năng tận dụng CO2 do các nhà máy điện hoặc các ngành công nghiệp khác tạo ra để in bê tông 3D", Giáo sư Jen cho biết thêm.
Các nhà nghiên cứu của NTU Singapore cũng đã tham gia một số nỗ lực tương tự để hỗ trợ thu giữ carbon trong bê tông và giảm tác động của nó đến môi trường. Một công ty khởi nghiệp có tên CarbonCure Technologies, với nguồn tài trợ từ Microsoft và Amazon, cũng đang nghiên cứu giải pháp "bê tông xanh". Các sáng kiến khác bao gồm một nhóm người Úc sử dụng bã cà phê để gia cố bê tông và một nhóm người Anh sử dụng olivin để thu giữ carbon. Trong khi đó, các nhà nghiên cứu của Đại học Virginia đang khám phá một chất phụ gia có nguồn gốc thực vật vào bê tông có thể được in 3D.
Hy vọng những phương pháp sản xuất bê tông thân thiện với hành tinh này có thể xuất hiện lâu dài và tạo ra sự thay đổi quan trọng trong cuộc chiến bảo vệ hành tinh xanh trước tình trạng ô nhiễm dẫn đến nóng lên toàn cầu như hiện nay. Với công trình nghiên cứu của mình, các nhà khoa học NTU Singapore đặt kỳ vọng lớn về việc có thể tạo ra những tác động tích cực giúp giảm thiểu ô nhiễm của ngành bê tông.
Tiến sĩ Daniel Tay, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: "Hệ thống chúng tôi đề xuất cho thấy việc thu giữ carbon dioxide và sử dụng nó trong in bê tông 3D có thể tạo ra những tòa nhà bền chắc hơn, thân thiện với môi trường hơn, đồng thời thúc đẩy công nghệ xây dựng".
Nhóm nghiên cứu hiện đang tích cực đẩy mạnh quy trình đưa công trình khoa học của mình vào thực tiễn. Hiện, nhóm cũng đã đệ đơn xin cấp bằng sáng chế tại Mỹ.