Biochar như một vật liệu giảm phát thải carbon trong ứng dụng asphalt
Ngày 28 tháng 1 năm 2026
Biochar không nên chỉ được nhìn nhận như một vật liệu “lưu trữ carbon”. Giá trị khí hậu quan trọng và có thể đo lường của biochar nằm ở khả năng giảm phát thải thông qua thay thế vật liệu truyền thống, đặc biệt trong các lĩnh vực xây dựng có quy mô sử dụng lớn.
Trong nhiều năm qua, biochar đã được sử dụng như chất cải tạo đất và vật liệu lưu trữ carbon dài hạn. Gần đây, vai trò của biochar như một vật liệu thay thế carbon thấp trong bê tông và các hệ vật liệu dựa trên cốt liệu cũng đã được nghiên cứu. Cách tiếp cận này hoàn toàn có thể mở rộng sang vật liệu asphalt, một trong những vật liệu hạ tầng phổ biến nhất tại các đô thị.
Giảm phát thải thông qua thay thế vật liệu
Trong hỗn hợp asphalt, biochar có thể thay thế một phần các thành phần truyền thống như bột khoáng, bột đá vôi và một số vật liệu có nguồn gốc hóa thạch. Việc thay thế này giúp giảm phát thải phát sinh từ khai thác nguyên liệu, chế biến và vận chuyển, khi đánh giá trên cơ sở phân tích vòng đời (LCA).
Bên cạnh đó, việc chuyển hóa chất thải hữu cơ thành biochar mang lại lợi ích carbon bổ sung. Các dòng chất thải vốn phải xử lý bằng cách đốt hoặc chôn lấp — những quá trình phát thải khí nhà kính đáng kể — có thể được chuyển thành vật liệu xây dựng có giá trị sử dụng. Theo cách tiếp cận mở rộng hệ thống, phương án này cho phép tránh phát thải từ xử lý chất thải truyền thống, đồng thời giảm nhu cầu sử dụng vật liệu nguyên sinh.
Lợi ích chức năng trong vật liệu asphalt
Ngoài hiệu quả giảm phát thải, biochar còn có tiềm năng mang lại các lợi ích kỹ thuật khi ứng dụng trong asphalt:
-
Hấp phụ và ổn định chất kết dính asphalt
Cấu trúc xốp của biochar cho phép hấp phụ vật lý chất kết dính, góp phần ổn định binder và có thể làm giảm hiện tượng chảy nhựa và hằn lún ở nhiệt độ cao. -
Cải thiện độ bền và khả năng chống lão hóa
Vi cấu trúc của biochar có thể làm chậm quá trình oxy hóa của binder, từ đó cải thiện hiệu suất lâu dài của vật liệu. -
Giảm hư hỏng do ẩm và hiện tượng bong tróc
Khi được thiết kế và áp dụng phù hợp, hỗn hợp asphalt chứa biochar có thể có cấu trúc nội tại ổn định hơn, tăng khả năng chống xâm nhập nước và bong tách.
Đáng chú ý, các hiệu ứng chức năng này có thể được đánh giá mà không cần thay đổi đáng kể thiết kế cấp phối asphalt hiện có, đặc biệt đối với các ứng dụng chịu tải thấp đến trung bình như vỉa hè, bãi đỗ xe, đường nội bộ và gạch asphalt.
Chất thải đô thị như một nguồn tài nguyên đô thị
Một hướng tiếp cận đầy tiềm năng là liên kết sản xuất biochar với các dòng chất thải hữu cơ đô thị như bùn thải, rác thực phẩm và chất thải chăn nuôi. Thay vì xuất khẩu gánh nặng xử lý chất thải ra ngoài đô thị, các thành phố có thể chuyển hóa chất thải tại chỗ thành biochar và tái sử dụng trực tiếp trong hạ tầng đô thị.
Theo mô hình này, chất thải trở thành vật liệu thay thế cho nguyên liệu nguyên sinh, và đô thị tiến gần hơn tới mô hình tuần hoàn, trong đó carbon và tài nguyên phát sinh trong thành phố được lưu chuyển và tái sử dụng nội bộ.
Thay đổi cách tiếp cận đối với giảm phát thải
Giá trị thực sự của biochar trong asphalt không nằm ở khái niệm trừu tượng về “lưu trữ carbon”, mà ở khả năng tạo ra mức giảm phát thải có thể định lượng thông qua thay thế vật liệu trong hạ tầng sử dụng hằng ngày.
Giảm phát thải đô thị không bắt đầu từ các tuyên bố.
Nó bắt đầu từ việc thay thế vật liệu có cường độ carbon cao —
và asphalt có thể là một trong những điểm khởi đầu thực tế nhất.
