Chuyên đề kiến trúc và môi trường chuyên ngành kiến trúc Chủ đề lựa chọn và sử dụng vật liệu: nhựa sinh học: Bài nghiên cứu này mở đầu với thực trạng sử dụng rác thải nhựa, những ảnh hưởng của nó đến với môi trường. Sau đó khái quát về nhựa sinh học là gì? Lịch sử ra đời, và các tiền lệ trước đó trong việc ứng dụng nhựa sinh học trong kiến trúc, xây dựng.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP HCM KIẾN TRÚC MÔI TRƯỜNG Đ Ề V Ậ T L I Ệ U T À I X ÂY NHỰA SINH HỌC N h ó m c D Ự N G TIẾP CẬN VẤN ĐỀ I Đặt vấn đề Thực trạng a Bản chất nhựa: b Tác hại nhựa: Hướng giải quyết: vật liệu thay tiềm năng: NHỰA SINH HỌC II Nội dung nghiên cứu: NHỰA SINH HỌC: a Khái niệm chung: b Các tính chất đặc trưng: Ưu điểm nhược điểm nhựa sinh học: Ứng dụng NHỰA SINH HỌC vào thiết kế kiến trúc – nội thất – xây dựng IV Kết luận I Đặt vấn đề THỰC TRẠNG TIÊU THỤ NHỰA HIỆN NAY a Bản chất NHỰA NHỰA Là hợp chất cao phân tử, dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng đời sống ngày là: áo mưa, ống dẫn điện sản phẩm gắn với đời sống đại người Hầu hết chứa polyme hữu hợp chất vô khác Số lượng chất phụ gia từ 0% polymer dùng thực phẩm đến 50% dùng ứng dụng điện tử I Đặt vấn đề TÁC HẠI CỦA NHỰA TRUYỀN THỐNG VỚI MÔI TRƯỜNG Hơn 50% lượng nhựa dùng lần tiêu thụ ngày Sau đó, thứ bị vứt mơi trường Nó tồn mơi trường tự nhiên trở nên vô nguy hại Cứ phế liệu nhựa, túi nilon đưa Rác nhựa làm ô nhiễm đất MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG MÔI Đốt rác nhựa làm ô nhiễm không khí vào sản xuất thải đến 30% lượng rác thải tái chế Sau chúng tập kết bãi đốt Đáng lo ngại việc đốt rác theo cách thủ công “bức tử” sống Vi nhựa làm hại Rác nhựa làm nhiễm nước lồi động vật I Đặt vấn đề TÁC HẠI CỦA NHỰA TRUYỀN THỐNG VỚI ĐỜI SỐNG SINH VẬT Rác thải nhựa khó phân hủy, thải môi trường tồn mơi trường thời gian dài Với tính chất cứng, dẻo dai, loài động vật mắc phải theo thời gian dài mang dị tật chết Rác thải nhựa bị chơn lấp theo thời gian bị phân rã thành mảnh nhựa với nhiều kích cỡ khác nhau, sau lẫn vào mơi trường nước, đất, khơng khí… sinh vật biển ăn mắc phải Tiếp đến, người ăn loại sinh vật gián tiếp đưa hạt vi nhựa vào thể, đe dọa trực tiếp đến sức khỏe ` I Đặt vấn đề BIỆN PHÁP PHÁP HẠN HẠN CHẾ CHẾ RÁC RÁC THẢI THẢI NHỰA NHỰA BIỆN TÁI SỬ DỤNG ĐỒ NHỰA TÁI CHẾ CÁC SẢN PHẨM TỪ KHUYẾN KHÍCH SỬ DỤNG CÁC SẢN PHẨM NHỰA THAY THẾ HẠN CHẾ RÁC THẢI NHỰA VẬY CÓ VẬT LIỆU NÀO ĐÁP ỨNG ĐƯỢC BIỆN PHÁP TRÊN?? VẬY NHỰA SINH HỌC LÀ GÌ? CĨ ỨNG DỤNG ĐƯỢC VÀO KIẾN TRÚC HAY KHÔNG?? NHỰA SINH HỌC II Nội dung nghiên cứu Khái niệm NHỰA SINH HỌC gì?? “Nhựa sinh học (bioplastic) là loại nhựa làm từ nguồn sinh khối tái tạo: Chất béo thực vật, tinh bột ngô khoai, sắn, rơm, dăm gỗ,…“ II Nội dung nghiên cứu Lịch sử đời NHỰA SINH HỌC: Vào năm 1926, nhà khoa học người Pháp Maurice Lemoigne phát triển polyhydroxybutyrate (PHB) từ vi khuẩn Bacillus megaterium Đây loại nhựa sinh học làm từ vi khuẩn Năm 2017: Các nhà nghiên cứu từ Đại học York, Anh phát minh nhựa sinh học làm từ rơm Công ty Biofase Mỹ chế nhựa sinh học từ bơ… Đến nay, sau nhiều năm nghiên cứu phát triển, có nhiều loại nhựa sinh học đưa vào sử dụng như: PHB, polyhydroxyalkanoate (PHA) tổng hợp từ vi khuẩn chuyên dụng, Polylactic acid tạo từ axit lactic (LA) lên men từ vi khuẩn… II Nội dung nghiên cứu Nhựa sinh học đời nhằm mục đích gì? Nhựa sinh học đời với mục đích thay loại nhựa truyền thống Cùng với xu chung toàn cầu tiến tới loại bỏ túi nilon sản phẩm từ nhựa, thay bước sản phẩm thân thiện với mơi trường Vì đời nhựa sinh học giới khơng nằm ngồi xu phát triển sản phẩm thân thiện môi trường II Nội dung nghiên cứu Sự đời nhựa sinh học điều tất yếu, vì: Tác động tiêu cực rác thải nhựa đến môi trường người Thời gian phân hủy nhựa truyền thống lâu Nhựa truyền thống làm từ nguyên liệu hóa thạch hữu hạn II Nội dung nghiên cứu Các tiêu chuẩn đánh giá nhựa sinh học Tiêu chuẩn đánh giá công Tiêu chuẩn đánh giá ASTM nghiệp EN 13432 D6400 Tiêu chuẩn cơng nhận tồn giới Được phép lưu hành châu Âu ⊶ Yêu cầu khắc khe thời gian phân rã từ 12 tuần đến tháng phải phân rã hoàn toàn Nhựa 90% phải chuyển hóa thành CO2, phần cịn lại thành sinh khối nước Tiêu chuẩn cơng nhận tồn giới Được phép lưu hành châu Mĩ ⊶ Yêu cầu nhựa phân hủy 60% tối thiểu 90 ngày tối đa 180 ngày sở xử lý II Nội dung nghiên cứu Phân loại nhựa sinh học: Lignin Wood một sản phẩm trông giống gỗ hoạt động loại nhựa - Hiện khơng có nhiều nguồn thơng tin thống, nhiều người cho rằng: sinh học khơng có khả phân hủy tự “Tất sản phẩm làm từ nhựa sinh học phân hủy sinh học tốt nhiên cho môi trường.” Tuy nhiên, vậy: Nhựa sinh học dù làm từ nguyên liệu có nguồn gốc tái tạo chúng chia làm loại: + Loại phân hủy sinh học (giống với nhựa truyền thống ) Nhựa sinh học có khả phân hủy + Loại phân hủy sinh học (Phân hủy sinh học hiểu phân hủy sinh học thích hợp làm nguyên liệu in hoàn toàn thành CO2, H2O, mùn… thời gian ngắn) 3d hỗ trợ tốt lĩnh vực thiết kếxây dựng II Nội dung nghiên cứu Khả phân hủy nhựa sinh học CÓ khả phân hủy sinh học 15 30 58 ngày 45 ngày II Nội dung nghiên cứu Khả phân hủy nhựa sinh học KHÔNG khả phân hủy sinh học Thế sử dụng nhựa sinh học khơng có khả phân hủy sinh học có khác so với nhựa truyền thống 450 Năm Chúng tạo cách sử dụng sản Trong môi trường tự nhiên cần 450 năm để nhựa sinh học phân hủy ( gần giống với nhựa truyền thống) phẩm phụ ngành công nghiệp khơng bị lãng phí chí hoạt động chất gây ô nhiễm III Ứng dụng nhựa sinh học vào kiến trúc- nội thất, xây dựng SỬ DỤNG LÀM VỎ BÀO CHE – MẶT ĐỨNG CƠNG TRÌNH CƠNG TRÌNH Gian trưng bày Serpentine năm 2015 London Gian hàng ArboSkin ở Stuttgart , Đức III Ứng dụng nhựa sinh học vào kiến trúc- nội thất, xây dựng Gian trưng bày Serpentine năm 2015 London - Nhựa tạo nên từ chất kết dính đậu nành, nhiệt độ nấu chảy thấp so với loại nhựa thông thường - Thời gian phân hủy nhanh (6 tuần – phù hợp với mục đích cơng trình) Giảm thải carbon dioxide formaldehyde III Ứng dụng nhựa sinh học vào kiến trúc- nội thất, xây dựng Gian hàng ArboSkin ở Stuttgart , Đức - Thiết kế giáo sư & sinh viên từ Viện kết cấu thiết kế kết cấu của Đại học Stuttgart - Bề mặt cơng trình sản xuất cách ép hạt nhựa thành tạo hình - Nhựa có nguồn góc từ vật liệu tái tạo tinh bột, cellulose, arboblend chất sinh học khác III Ứng dụng nhựa sinh học vào kiến trúc- nội thất, xây dựng Ứng dụng vào sản xuất nội thất Sản phẩm nhóm nghiêm cứu từ Terreform One Genspace thạch cao cám yến mạch Mycoform, chất sợi nấm mảnh vụn gỗ Kết hợp thêm với Ganoderma lucidum Sản phẩm tiêu biểu nghệ nhân Ryu Jong – Dae Sử dụng nhựa PLA kết hợp với công nghệ in 3D Nhựa có nguồn gốc từ bột bắp, mía III Ứng dụng nhựa sinh học vào kiến trúc- nội thất, xây dựng Ứng dụng vào sản xuất nội thất Ván MDF sử dụng bột khoai tây Thay cho gỗ MDF thơng thường sử dụng hóa chất (Chứa Formaldehyde gây hại) Nhựa có nguồn gốc từ tinh bột khoai tây Tấm lót Linoleum Thành phần nhựa có nguồn gốc từ: dầu hạt lanh, nhựa tự nhiên, bụi gỗ bần, gỗ bột đá vơi Khi loại bỏ, sử dụng làm chất đốt III Ứng dụng nhựa sinh học vào kiến trúc- nội thất, xây dựng Ứng dụng vào sản xuất nội thất Túi sinh học Aneco Dao thìa, nĩa, ống hút Màng phủ nông nghiệp III KẾT LUẬN: VỚI CÁC ƯU ĐIỂM CỦA NHƯA SINH HỌC: • Sự xuất của nhựa sinh học mang lại hướng quan trọng việc phát triển vật liệu thân thiện với môi trường, an tồn sử dụng • Khả tái chế cao hẳn so với nhựa truyền thống • Sử dụng thiết bị gia cơng truyền thống • Sử dụng nguông nguyên liệu tái tạo thân thiện Giảm phụ thuộc nguyên liệu nguồn từ dầu mỏ • Có khả phân rã đất q trình phân hủy sinh học III KẾT LUẬN: NHƯNG TẠI SAO NHỰA SINH HỌC VẪN CÒN CHƯA PHỔ BIẾN? NHẤT LÀ Ở VIỆT NAM • Phụ thuộc nhiều vào nguồn nguyên liệu • Chưa thể sản xuất rộng rãi quy mô công nghiệp Cung không đủ cầu Yêu cầu áp dụng công nghệ cao, nên giá thành cao nhựa truyền thống • PLA phân hủy nhanh điều kiện xử lý công nghiệp: điều kiện vi sinh vật, nhiệt độ đạt chuẩn => Cần nhà máy xử lý Nếu khơng rác thải nhựa sinh học gây tác hại không nhựa truyền thống THAM KHẢO Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12259:2018 Maximilian Lackner – Bioplastic – September 2015 Anphatbioplastic.com https://www.slideshare.net/trongthuy1/luan-van-che-tao-nhua-de-phan-huy-bang-tinh-bot-cay-giong-rieng? fbclid=IwAR3s5MSnfyl7iZEfi2G6CyASLGNO0cDOvcAySW-SHhZi7jn3h3LFZZQIXAE