Trong bối cảnh biến đổi khí hậu ngày càng nghiêm trọng, nhu cầu tìm kiếm các giải pháp vật liệu thân thiện với môi trường đang trở thành ưu tiên hàng đầu của ngành xây dựng và giao thông. Một trong những hướng đi đầy triển vọng hiện nay là nhựa đường có nguồn gốc từ tảo, được xem là giải pháp thay thế tiềm năng cho nhựa đường truyền thống vốn phụ thuộc nhiều vào dầu mỏ.
Hạn chế của nhựa đường truyền thống
Nhựa đường hiện nay chủ yếu được sản xuất từ bitum – sản phẩm phụ của dầu mỏ. Loại vật liệu này tuy có độ bám dính tốt nhưng lại tồn tại nhiều hạn chế. Khi nhiệt độ cao, mặt đường dễ mềm và biến dạng; khi trời lạnh, nhựa trở nên giòn, nứt gãy, hình thành ổ gà và bong tróc bề mặt.
Không chỉ vậy, quá trình khai thác và sử dụng bitum còn phát thải lượng lớn khí nhà kính, góp phần làm trầm trọng thêm vấn đề biến đổi khí hậu. Đây chính là lý do khiến giới khoa học tìm kiếm các giải pháp thay thế thân thiện hơn với môi trường.
Nhựa đường sinh học từ tảo – Giải pháp tiềm năng
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Arizona (Mỹ) đã phát triển thành công chất kết dính sinh học chiết xuất từ tảo, mở ra hướng đi mới cho ngành vật liệu giao thông. Trong đó, loại tảo nước ngọt Haematococcus pluvialis cho thấy tiềm năng vượt trội nhờ khả năng tạo ra chất kết dính có độ đàn hồi cao và tính ổn định tốt trong nhiều điều kiện thời tiết.
Thử nghiệm cho thấy, nhựa đường sử dụng chất kết dính từ tảo có khả năng chống biến dạng và nứt gãy tốt hơn, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. Đáng chú ý, khả năng phục hồi biến dạng của loại vật liệu này cao hơn tới 70% so với nhựa đường truyền thống.
Giảm phát thải và tăng tuổi thọ công trình
Một ưu điểm nổi bật khác của nhựa đường gốc tảo là khả năng giảm phát thải khí nhà kính. Theo các mô hình tính toán, chỉ cần thay thế khoảng 1% bitum bằng chất kết dính sinh học đã có thể giúp giảm tới 4,5% lượng khí thải carbon trong toàn bộ vòng đời vật liệu.
Nếu tỷ lệ này được nâng lên khoảng 20–22%, hỗn hợp nhựa đường có thể tiến gần đến trạng thái trung hòa carbon. Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng trong bối cảnh ngành giao thông đang chịu áp lực lớn về giảm phát thải và phát triển bền vững.
Tiềm năng ứng dụng trong tương lai
Ngoài việc giảm phát thải, nhựa đường gốc tảo còn giúp tăng độ bền, khả năng chống ẩm và kéo dài tuổi thọ mặt đường, từ đó giảm chi phí bảo trì và sửa chữa về lâu dài. Điều này mang lại lợi ích kép: tiết kiệm ngân sách hạ tầng và giảm tác động môi trường.
Dù hiện tại chi phí sản xuất vẫn còn cao, các chuyên gia cho rằng việc kết hợp một phần chất kết dính sinh học vào nhựa đường truyền thống là bước đi khả thi trong giai đoạn chuyển tiếp. Khi công nghệ sản xuất được tối ưu, nhựa đường sinh học hoàn toàn có thể trở thành giải pháp chủ đạo cho hạ tầng giao thông bền vững trong tương lai.