Trong thời kỳ mà vấn đề ô nhiễm môi trường nhức nhối hơn bao giờ hết, điều này ảnh hưởng rất lớn đến việc đưa ra lựa chọn vật liệu trong công trình kiến trúc. Các nghiên cứu về giải pháp vật liệu từ thiên nhiên được tiến hành, và muối – vật chất tự nhiên phong phú dự kiến sẽ góp phần trở thành vật liệu mới trong tương lai. Liệu giải pháp độc đáo này có thực sự khả thi?
Natri clorua hay thường được gọi là muối, là vật chất có ở khắp mọi nơi. Thời cổ xưa, muối đã có một số lượng lớn trong tự nhiên với nhiều công dụng, giúp bảo tồn hệ sinh thái địa phương, rải trên đường để tan băng (chất khử băng), nguyên liệu quan trọng trong một loạt các quy trình công nghiệp, và là gia vị không thể thiếu trong các bữa ăn của bạn. Ngày nay, giá trị của muối bị giảm đi, dù từng được đánh giá là xứng đáng như vàng. Bởi vì không giống như các lựa chọn thay thế có nguồn gốc tự nhiên như tảo hoặc sợi nấm, muối dường như không có đủ nghiên cứu và quan tâm xoay quanh tất cả các tính chất vật lý, cơ học hoặc thẩm mỹ của nó. Tuy vậy, không thể phủ nhận rằng muối là một vật chất có tiềm năng vô hạn và phi thường. Ngoài chất lượng hỗ trợ sự sống, muối có giá cả phải chăng, dễ dàng có sẵn, kháng khuẩn, chống cháy, có thể lưu trữ độ ẩm và nhiệt, rất tốt trong việc phản xạ và khuếch tán ánh sáng.
Chúng ta biết rằng trong số những thách thức chính của việc cải thiện hiệu quả tài nguyên ngành xây dựng là xác định các vật liệu có thể thay thế tài nguyên thiên nhiên quý hiếm. Vậy thì muối với tất cả các đặc tính được nêu trên liệu có trở thành lựa chọn khả thi không? Có thể đáp ứng được các tiêu chí của một vật liệu tương lai không? Tất nhiên, tiềm năng có nhiều và khó khăn cũng không ít, một số hạn chế của muối trong việc sử dụng làm vật liệu xây dựng như: muối dễ hấp thụ độ ẩm tự nhiên, dễ bị xói mòn bởi gió và nước, và có thể gây ăn mòn cho các thành phần kim loại được sử dụng trong xây dựng. Điều này ngụ ý rằng một danh sách dài các tiêu chí phải được đáp ứng, nhưng cũng là cơ hội để khám phá một số ứng dụng nhất định mà muối có thể mang lại, bất chấp những thách thức.
Những đụn tinh thể muối chưa qua gia công xử lý
Muối về cơ bản là một hợp chất hóa học được hình thành bởi các ion natri và clorua, khi hòa tan trong nước, tách ra và được bao quanh bởi các phân tử nước. Nếu nước bay hơi, các ion đến gần nhau hơn và tạo thành một cấu trúc mạng tinh thể dẫn đến sự hình thành các tinh thể muối. Tinh thể có thể hình thành theo nhiều cách khác nhau, từ sự bốc hơi của nước biển đến khai thác dưới lòng đất và các phản ứng hóa học. Khi dân số thế giới tăng lên và mức sống được cải thiện, lượng muối được sản xuất dưới dạng chất thải thông qua khử mặn nước biển và khai thác kali đã tăng lên đáng kể, có nghĩa là nguồn tài nguyên phong phú hơn bao giờ hết.
Một phần nhỏ tinh thể muối trong đầm
Trước sự ngạc nhiên của nhiều người, các nhà nghiên cứu và nhà thiết kế đã khám phá muối làm vật liệu xây dựng trong nhiều thế kỷ ở một số nơi trên thế giới, ở dạng thô, composite hoặc chế biến. Một số ví dụ thú vị bao gồm một khách sạn được xây dựng từ hàng triệu khối muối, một nhà hàng làm bằng muối có nguồn gốc địa phương và một gian hàng chưa được xây dựng trong đó khung kim loại được thiết kế để khuyến khích sự phát triển của muối. Các ứng dụng mới cũng đã xuất hiện trong thập kỷ qua, từ muối chế biến được sử dụng trong các tấm tường linh hoạt và nguyên mẫu da xây dựng, đến các vật thể in 3D được làm từ hỗn hợp muối và tinh bột.
Tấm muối kết tinh trông như một tấm kính thủy tinh
Các tấm muối kết tinh phát triển trong một hệ thống giống như trang trại
Một phòng thí nghiệm được thành lập để nghiên cứu và thiết kế đã tiến thêm một bước nữa, “sử dụng các quy trình kết tinh muối để phát triển các ứng dụng sáng tạo và củng cố ngành công nghiệp muối lâu đời tại địa phương”. Có trụ sở tại khuôn viên Luma Arles rộng lớn ở miền Nam nước Pháp, Atelier Luma đề xuất một giải pháp mới, sáng tạo trong việc làm kết tinh muối, tiết lộ tiềm năng của một quá trình tự nhiên, tuần hoàn trong lĩnh vực kiến trúc và thiết kế.
Hệ khung để định hình các tấm tinh thể muối
Nước mặn của đồng bằng sông Rhone – hay còn gọi là Camargue ở miền Nam nước Pháp – trong lịch sử đã được sử dụng để sản xuất muối. Kể từ năm 2017, Nhà máy kết tinh của Atelier Luma đã tập trung vào việc tạo ra sản phẩm được sản xuất từ những người làm muối trong khu vực, phát triển các vật liệu có nguồn tài nguyên địa phương này và thể hiện các thuộc tính vật lý và thẩm mỹ của nó. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng khung lưới kim loại tùy chỉnh để tạo ra loạt các tấm muối kết tinh đầu tiên được nuôi tại địa phương bằng cách sử dụng một hệ thống giống như trang trại, tận dụng sự kết tinh tự nhiên xảy ra trong các cánh đồng muối.
Các nhà thiết kế Henna Burney và Karlijn Sibbel đã phát triển một cách nuôi các tinh thể muối bằng cách sử dụng khung lưới kim loại tùy chỉnh. Các mắt lưới kim loại chìm dưới nước trong đầm muối, nơi các tinh thể muối kết tinh trên khắp bề mặt. Trước tiên cần thiết phải nghiên cứu sâu để xác định các điều kiện bên ngoài như gió, mưa, nhiệt độ, lưu lượng nước và độ ẩm sẽ ảnh hưởng như thế nào đến quá trình kết tinh.
“Muối là một vật liệu tự nhiên; Trong thực tế thì chúng tôi không phát minh ra bất cứ điều gì. Chúng tôi chỉ phân tích quá trình kết tinh và loại kết tinh mà chúng tôi mong muốn, còn bí quyết thuộc về những người thợ muối” – Atelier Luma chia sẻ trên bài ‘Bức tường muối’.
Quy trình ngâm hệ khung kim loại có khuôn định hình vào đầm muối
Vận chuyển các tấm muối kết tinh đã hoàn thiện
Biến muối thành vật liệu có quy mô kiến trúc
Đối với cấu trúc, phân định và kiểm soát hình dạng kết tinh của các tấm muối là điều cần thiết; trong trường hợp này, hình vuông là lựa chọn hoàn hảo. Để biến đổi một vật liệu phong phú ngoài tự nhiên thành một trong những quy mô kiến trúc, các chuyên gia đã lên kế hoạch sản xuất hơn 4000 tấm tinh thể độc nhất vô nhị này với mục đích làm hệ vỏ bao che tương tự kính cho tháp Frank Gerhry tại Luma Arles. Bao phủ một bề mặt rộng 56om2, dự án ‘Bức tường muối’ đại diện cho ứng dụng quy mô lớn đầu tiên của muối làm vật liệu ốp.
Bức tường muối tại tháp Frank Gerhry
Như Henna giải thích, muối được chọn cho dự án “bởi vì nó là một vật liệu chống cháy tự nhiên. Đây là một trong những yêu cầu để có thể áp dụng một vật liệu tự nhiên trong khu vực đó”. Và bởi vì sự kết tinh liên quan đến một quá trình trung hòa carbon, các tấm pin cũng rất thân thiện với môi trường: “việc sản xuất từ năng lượng mặt trời (kết tinh) không có bất kỳ tác động tiêu cực nào đến môi trường”. Thiết kế cấu trúc cho phép mỗi bảng riêng lẻ có thể tháo ra và thay thế khi cần thiết; nếu bị hư hỏng, chúng có thể được kết tinh lại và phục hồi một lần nữa bằng cách đặt chúng trở lại vào nước của Nhà máy Kết tinh. Bằng cách này, với nghiên cứu sâu rộng và tuân theo các ràng buộc cụ thể, các tấm muối đã chứng tỏ là một giải pháp sáng tạo có khả năng giảm tải nhiệt, chống cháy, thêm nét thẩm mỹ độc đáo và góp phần vào sự bền vững.
“Những gì chúng tôi thiết lập là một phương pháp canh tác đặc biệt cho phép chúng tôi tạo ra các tấm có thể được sử dụng trong các tòa nhà, có chất lượng thực sự trong môi trường kiến trúc vì chúng có khả năng chống cháy và cho phép giảm tải nhiệt của tòa nhà.” – Atelier Luma chia sẻ trên ‘Bức tượng muối’.
Cận cảnh một góc bức tường muối ở tháp Frank Gerhry
Như Henna giải thích, một trong những động lực chính đằng sau Nhà máy kết tinh là “chứng minh rằng có nhiều cách nghĩ về muối khác nhau, chẳng hạn như sử dụng nó làm vật liệu cho các ứng dụng kiến trúc và thiết kế. Nhưng tất nhiên, vì muối là vật liệu có độ đa dạng sinh học một phần phụ thuộc vào khu vực và cảnh quan xung quanh nên chúng tôi muốn đề xuất một giải pháp để bảo tồn cảnh quan và cách làm này thông qua việc sản xuất các tấm muối, sử dụng muối cho các ứng dụng có giá trị hơn”. Trong tương lai, Atelier Luma tiếp tục ứng dụng trên các thiết kế có thể tận dụng các đặc tính tự nhiên của muối.
Các tấm tinh thể muối hoàn thiện
Trong khi còn nhiều thách thức phải vượt qua để tưởng tượng về một tương lai các nguồn tài nguyên thiên nhiên như muối sẽ thay thế các vật liệu truyền thống, nhưng có một điều chắc chắn: “Tương lai sẽ được xây dựng bằng các vật liệu vừa mới vừa cũ”. Cùng với nghiên cứu, công nghệ mới và đổi mới, muối có tiềm năng trở thành một trong những vật liệu mới này. Xét cho cùng, để thực sự cải thiện tính bền vững và hiệu quả tài nguyên trong những năm tới, điều quan trọng là phải lấy cảm hứng từ thiên nhiên, hỗ trợ sản xuất địa phương và quan trọng nhất là suy nghĩ vượt ra ngoài khuôn khổ và sáng tạo.
Biên dịch: Hồng Ngọc | Nguồn: Archdaily
XEM THÊM:
- Vữa hấp thụ độ ẩm từ chất thải xây dựng
- Bản lề sàn kính cường lực: Phụ kiện không thể thiếu trong thiết kế nhà ở sử dụng vật liệu kính
- Vật liệu sáng tạo sử dụng chất thải từ thực vật
- Gạch Corten và ứng dụng trong từng không gian
- Bọt nhôm và tính ứng dụng trong kiến trúc
Kiến trúc sư Koen Olthuis của Waterstudio.nl được Inhabitat đánh giá là kiến trúc sư ngoại lệ, người đi mở Read more
Bạn đã bao giờ muốn trồng cỏ ở khu vực cua xe ô tô vào nhà, nhưng bạn lại không Read more
Hệ thống hoạt động dựa trên web được điều chỉnh theo yêu cầu có khả năng kết nối được với Read more
CNN đã trao đổi với Ken Yeang, kiến trúc sư và cũng là nhà sinh thái học, nguyên lý thiết Read more
Loại đèn này có một tính năng đặc biệt cho phép đèn diode (LED) có thể bố trí và phát Read more
Những phát triển trong công nghệ hiển thị và vật liệu xây dựng đang dẫn đến những hình thức kiến Read more
