Thêm lá bắp cải, vỏ cam, hành tây, chuối và vài lát bí ngô để có... xi măng. Đúng vậy, các nhà nghiên cứu từ Đại học Tokyo ở Nhật Bản đã phát triển một kỹ thuật có thể sản xuất xi măng từ chất thải thực phẩm. Ngoài việc được sử dụng trong xây dựng, sáng kiến cải tiến còn có thể ăn được. Bạn có thể biến xi măng luộc thành một bữa ăn ngon bằng cách điều chỉnh hương vị, thêm gia vị và bẻ thành từng miếng.
Yuya Sakai, giáo sư chịu trách nhiệm nghiên cứu, là một kỹ sư chuyên về bê tông và tái chế. Trong nghiên cứu trước đây, ông đã phát triển một kỹ thuật trộn bột bê tông tái chế và chất thải gỗ, tạo ra vật liệu bền hơn thông qua quá trình nén nóng. Chính trong những thử nghiệm này, ý tưởng đã nảy sinh để thử nghiệm các chất thải khác tương tự, bao gồm rau và trái cây.
Toàn bộ quy trình sản xuất đã được ghi lại và trình bày tại Cuộc họp thường niên lần thứ 70 của Hiệp hội Khoa học Vật liệu vào tháng 5 năm 2021 thông qua bài viết Phát triển Vật liệu Xây dựng Mới từ Chất thải Thực phẩm. Văn bản ghi lại quá trình sản xuất nguyên liệu này, chia thành ba giai đoạn: sau khi bẻ nguyên liệu thô (vỏ cam, hành tây, bí ngô, chuối, cải thảo và rong biển), các miếng nhỏ được đặt trong lò nướng ở nhiệt độ 105°C hoặc một máy sấy chân không. Sau đó, các vật liệu khô được nghiền thành bột bằng máy xay sinh tố thông thường. Sau đó, bột được trộn với nước và gia vị và cuối cùng được ép nóng ở 180°C.
Các thử nghiệm đã được thực hiện để xem xét độ bền của vật liệu và cả hương vị của chúng. Theo nghĩa này, kết quả chỉ ra rằng, ngoại trừ mẫu có nguồn gốc từ bí ngô, tất cả các mẫu khác đều đạt mục tiêu cường độ uốn, đặc biệt là bắp cải Trung Quốc, loại xi măng có khả năng chịu lực gấp ba lần so với xi măng thông thường. Theo các tác giả Sakai và Machida, phần thách thức nhất của quy trình là mỗi loại thực phẩm yêu cầu nhiệt độ và mức áp suất khác nhau, điều này có thể hình dung có bao nhiêu thử nghiệm phải được thực hiện trước khi đạt được kết quả đồng nhất và khả quan.
Tuy nhiên, chính sự tinh chỉnh hai điều kiện này đã tạo nên trải nghiệm thành công vì chất thải thực phẩm đã được thử nghiệm để sản xuất xi măng trong các nghiên cứu khác. Nó luôn yêu cầu thêm nhựa vào hỗn hợp để vật liệu kết dính, nhưng trong trường hợp này, với sự điều chỉnh nhiệt độ và áp suất tối ưu, điều này là không cần thiết.
Bên cạnh khả năng chống chịu, các yếu tố khác được làm nổi bật trong chất liệu táo bạo này, chẳng hạn như hương vị và mùi. Các thử nghiệm chỉ ra rằng, mặc dù trải qua toàn bộ quá trình, thực phẩm vẫn giữ được mùi hương ban đầu và theo Sakai, sản phẩm không độc hại và an toàn cho người tiêu dùng nhưng “rất giòn”, như ông nói. Cũng cần đề cập đến màu sắc của nguyên liệu vì màu sắc ban đầu của thực phẩm cũng được duy trì, tạo ra nhiều sự kết hợp và khả năng khác nhau.
Các thử nghiệm liên quan đến độ bền của vật liệu chỉ ra rằng sau bốn tháng tiếp xúc trong phòng, không có báo cáo nào về sự tấn công của côn trùng, sâu hoặc nấm. Hơn nữa, ngoại hình của nó vẫn giữ nguyên. Tuy nhiên, để đảm bảo độ bền cao hơn – mặc dù mất đi khả năng ăn được – loại xi măng này có thể được chống thấm bằng chất hóa học hoặc phủ sơn mài.
Giáo sư Sakai đang đặt cược vào công nghệ này không chỉ để giảm thiểu lãng phí thực phẩm toàn cầu – theo Liên Hợp Quốc lên tới 900 triệu tấn mỗi năm – mà còn tạo ra nhà ở tạm thời cho người tị nạn hoặc trong trường hợp thiên tai.
Trong khi công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển để áp dụng trong xây dựng, nhiều công ty trong các lĩnh vực khác đã tìm kiếm các nhà phát minh quan tâm đến sản xuất đồ nội thất và đồ vật. Bản thân Machida, cộng tác viên của dự án và đồng tác giả của bài báo được trích dẫn ở trên, đã thành lập một công ty có tên Fabula Inc. tập trung vào đồ dùng gia đình và các đồ vật khác làm bằng xi măng ăn được.
Ngoài những ưu điểm đã nêu, cần nhớ rằng xi măng ăn được có khả năng phân hủy sinh học và có thể chôn lấp khi không còn sử dụng, trở thành vật liệu triển vọng thay thế các sản phẩm làm từ nhựa và xi măng thông thường. Ứng dụng của nó cũng bổ sung một ý nghĩa mới cho kiến trúc, ngoài thị giác, xúc giác, khứu giác và thính giác, giờ đây còn có thể kích thích vị giác.
