'Đằng sau' những tòa nhà hiện đại là sự thật về ô nhiễm không khí đáng báo động

Cho dù đó là tòa nhà chọc trời Shard đặc biệt ở London hay trung tâm thương mại thế giới ở New York, các cấu trúc hiện đại đều dựa vào xi măng và thép. Phần lớn người dân sống trong các đô thị không hề biết được những vật liệu đó có thể trông lành tính nhưng dưới những tác động trao đổi hóa học, chúng thải ra hàng tấn carbon dioxide gây hại ra môi trường.

Tower Fifth - Tòa nhà cao nhất của thành phố New York (Mỹ). Ảnh: Gensler / NY Times

Xây dựng chịu trách nhiệm cho 11% lượng khí thải carbon toàn cầu, theo báo cáo từ C40 - nhóm nhà lãnh đạo khí hậu gồm 90 thành phố có ảnh hưởng nhất thế giới. Con số này nhấn mạnh những nỗ lực kiềm chế khí nhà kính đang tác động đến nền kinh tế toàn cầu.

Sau khi tập trung vào ngành công nghiệp năng lượng, các nhà hoạch định chính sách hiện đang xem xét các tòa nhà như một nguồn gây ô nhiễm chính, khiến các công ty từ nhà sản xuất thép đến nhà cung cấp xi măng phải có sự thay đổi, tìm kiếm các giải pháp thay thế cho môi trường xanh hơn.

Theo báo cáo của Hội đồng Công trình Xanh Vương quốc Anh, đã đưa ra một ví dụ được nghiên cứu từ tòa nhà Leadenhall ở khu tài chính của London. Việc xây dựng của tòa nhà này đã giải phóng lượng khí thải 92.210 tấn carbon. Con số này được đánh giá như lượng phát thải hàng năm của 20.000 xe hơi. Khoảng 60% trong số đó đến từ thép và xi măng.

Bằng cách chuyển sang các vật liệu xây dựng xanh sẽ giúp nâng cao hiệu quả. Lượng khí thải trọn đời cho các tòa nhà có thể giảm 44% vào năm 2050. Chính quyền địa phương nên đẩy mạnh các qui tắc khí hậu nhằm giảm thiểu cho thành phố đang phát triển có thể gây hại cho môi trường chung.

Christina Lumsden, một nhà tư vấn năng lượng tại công ty xây dựng Arup Group ở London cho biết, hiệu quả của vật liệu là chiến thắng thực sự trong công cuộc phát triển các đô thị xanh mà các nước đang hướng tới. Xi măng carbon thấp sẽ là một giải pháp tiềm năng thực sự được sử dụng.

Chất thải từ việc chế tạo vật liệu xi măng, thép và cao su được sử dụng trong xây dựng chiếm 60% lượng khí thải tại các toàn nhà khi thực hiện quá trình xây dựng. Gần một nửa lượng khí thải nguồn từ các tòa nhà đến từ việc khai thác nhiên liệu hóa thạch và điện.

Tòa nhà Leadenhall trong khu tài chính của London đang được xây dựng. Ảnh: Matthew Lloyd / Getty Images

Dầm thép hỗ trợ nhiều tòa nhà thương mại và số lượng nhà ngày càng tăng. Làm cho chúng là một trong những quy trình công nghiệp gây ô nhiễm nhất. 

Một số bước trong quy trình sản xuất đã đưa CO2 vào không khí, như khi sắt được khai thác từ quặng và được chế trong lò nhiệt độ cao đến hơn 1.000 độ C , lò đốt cả quặng sắt và carbon, thường ở dạng than. Cả hai được tác động nhiệt độ cao cùng nhau tạo ra sắt tinh khiết cộng với carbon dioxide.

Những tòa nhà chọc trời hiện đại tại các đô thị lớn có hàng ngàn tấn thép. Ví dụ tòa nhà Shard 95 tầng của London có 500 tấn kim loại trong ngọn tháp dài 66 mét. Đối với mỗi tấn thép được sản xuất, khoảng 1,83 tấn carbon rò rỉ vào khí quyển, theo Hiệp hội Thép Thế giới. 

Nhiều công ti đang xem xét sử dụng hydro thay vì than để tinh chế quặng sắt, điều này sẽ làm giảm lượng khí thải. Tuy nhiên, để có thể dùng tinh chế sắt thì cần phải tạo ra một lượng lớn hydro, việc này đòi hỏi nguồn năng lượng rất lớn mới có thể áp dụng. Một giải pháp khác là tìm cách sử dụng ít thép hoặc các vật liệu khác không gây ô nhiễm thay thế.

Làm xi măng là một quá trình gây ô nhiễm ồ ạt. Qua trình đòi hỏi phải nung đá vôi, hoặc canxi cacbonat ở nhiệt độ hơn 1.400 độ C cho đến khi nó chuyển sang một vật liệu gọi là clinker - thành phần chính làm cho bê tông cứng lại. Các lò được sử dụng để tách carbon ra khỏi CO2 giải phóng đá vôi. Họ cũng cần rất nhiều năng lượng để hoạt động.

Mỗi tấn xi măng tạo ra khoảng nửa tấn CO2, theo Hiệp hội Bê tông & Xi măng Toàn cầu. Chỉ riêng xi măng chiếm khoảng 7% lượng khí thải carbon trên thế giới, IEA ước tính. Và tại các đô thị đang sử dụng lượng xi măng lớn cho việc xây dựng các tòa nhà lớn.

Tại Úc, nhiều doanh nghiệp đang tìm cách giảm lượng clanhke trong xi măng và cũng tìm các chất thay thế như tro bay hoặc xỉ lò cao.

Các nhà hoạch định chính sách đang tìm kiếm giải pháp, và các nhóm nghiên cứu và công nghiệp đang đưa ra các đề xuất thay thế. Cân bằng môi trường với nhu cầu của người dân về nhà ở đang là thách thức lớn. Hiện nay, các đô thị đang phải đối mặt với ô nhiễm từ vật liệu xây dựng ngày càng gia tăng.

Markus Berensson, giám đốc nghiên cứu của C40 cho biết, tại khu vực Đông Nam Á, Ấn Độ và châu Phi, hầu hết các tòa nhà cao tầng sẽ sẽ được xây dụng vào năm 2050. Đây là một cơ hội quan trọng về môi trường mà nhiều thành phố và quốc gia nên bắt đầu xem xét tại thời điểm này.

Sản xuất xi măng có khả năng tăng 12% đến 23% vào giữa thế kỷ, theo báo cáo của Cơ quan Năng lượng Quốc tế đánh giá các lựa chọn thay thế cho ngành công nghiệp. Nó có một kịch bản cho thấy các nhà sản xuất xi măng có thể cắt giảm 24% lượng khí thải vào năm 2050 trong khi thúc đẩy sản xuất. Một báo cáo khác của IEA về lượng khí thải carbon tính toán rằng lượng khí thải từ sắt và thép đã tăng gấp đôi kể từ năm 2000.

Bằng cách sử dụng các tòa nhà hiện có hiệu quả hơn và tránh xây dựng mới, London có thể tiết kiệm hơn 11 tỷ đô la trong năm năm tới, báo cáo C40 cho biết. Một ví dụ: Chọn gỗ thay vì xi măng hoặc thép có thể cắt giảm 60% việc giao vật liệu đến các công trường xây dựng.