Tre, một loại cỏ phổ biến có thể khó kéo ra hơn thép, có khả năng cách mạng hóa việc xây dựng công trình trên toàn thế giới. Nhưng đó không phải là tất cả. Là nguyên liệu thô được tìm thấy chủ yếu ở các nước đang phát triển, không có cơ sở hạ tầng công nghiệp đã có từ trước để xây dựng mọi thứ cho thế giới giàu có, tre có khả năng thay đổi hoàn toàn quan hệ kinh tế quốc tế.

Thế kỷ vừa qua đã chứng kiến ​​sự chuyển giao chưa từng có của các sản phẩm và các giải pháp được xác định trước - thay vì các chương trình xây dựng năng lực - từ các nước giàu sang nghèo, dưới sự hỗ trợ của phát triển hỗ trợ phát triển. Các ưu đãi kinh tế trước đây rất rõ ràng: ví dụ, khi các quốc gia phát triển giới thiệu, ví dụ, công nghệ bê tông cốt thép của họ cho các quốc gia đang phát triển, các quốc gia đó cũng phải có được máy móc phù hợp, chuyên môn kỹ thuật để duy trì chúng và vật liệu xây dựng phù hợp với các máy móc đó, và họ phải mua tất cả những thứ đó từ các nước phát triển.

Điều này phân chia hành tinh của chúng ta giữa những người sản xuất hàng hóa và dịch vụ, và những người có nghĩa là chỉ để tiêu thụ. Trừ khi các vật liệu mới, được phát triển từ các tài nguyên có sẵn trong các lãnh thổ đang phát triển, tham gia vào thị trường, hệ thống sẽ vẫn như cũ. Tre có thể là nguyên liệu làm thay đổi mối quan hệ này.

Đối với một ví dụ về hệ thống thương mại bóc lột hiện tại, không có gì khác ngoài thép. Bê tông cốt thép là vật liệu xây dựng phổ biến nhất trên thế giới và các nước đang phát triển sử dụng gần với 90% xi măng của thế giới và 80% thép của nó. Tuy nhiên, rất ít trong số các quốc gia này có khả năng hoặc nguồn lực để sản xuất thép hoặc xi măng của riêng họ, buộc họ phải có mối quan hệ nhập khẩu bóc lột với thế giới phát triển. Ví dụ, trong số các quốc gia châu Phi 54, chỉ có hai là nhà sản xuất thép nghiêm trọng. Các quốc gia 52 khác đều cạnh tranh trên thị trường toàn cầu về loại vật liệu dường như đắt đỏ hơn, dường như không thể thay thế này.

Nhưng thép không thể thay thế. Tre cung cấp một sự thay thế vật chất, và nó phát triển ở vùng nhiệt đới, một khu vực trùng khớp với thế giới đang phát triển. Một trong những sản phẩm linh hoạt nhất của tự nhiên, tre thuộc họ cỏ và cực kỳ khó xé.

Sức mạnh của nó đến từ cách cỏ phát triển, thích nghi với các lực lượng tự nhiên. Trái ngược với gỗ, gióng tre hoặc haulm - thuật ngữ thực vật cho thân cây cỏ - mỏng và rỗng. Điều này cho phép nó di chuyển theo gió, không giống như một cái cây, nó cố gắng đơn giản chịu được mọi lực tự nhiên mà nó tiếp xúc. Sự thích ứng này cho sự chuyển động linh hoạt đòi hỏi thiên nhiên phải tạo ra một sợi rất nhẹ nhưng chịu lực trong gióng tre có thể uốn cong theo những cách cực đoan mà không bị đứt. Tre khó kéo ra hơn gỗ hoặc thậm chí là cốt thép.

Tre cũng là một vật liệu tái tạo cao và thân thiện với môi trường. Nó phát triển nhanh hơn nhiều so với gỗ, và dễ dàng có được với số lượng lớn. Nó cũng được biết đến với khả năng vô song để thu giữ carbon và do đó có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm lượng khí thải carbon trên toàn thế giới - một lợi thế khác cho các quốc gia đang phát triển nhờ thương mại chứng nhận phát thải carbon.

Đơn giản là từ góc độ kinh tế, hầu hết các quốc gia đang phát triển nên quan tâm đến vật liệu này. Nó có thể củng cố nền kinh tế địa phương và sự phụ thuộc thấp hơn vào thị trường quốc tế.

Chất chiết xuất từ ​​chất xơ

Tuy nhiên, lợi ích xã hội, kinh tế và vật chất lớn của tre và tính sẵn có rộng rãi của nó không được phản ánh trong nhu cầu về vật liệu này. Mặc dù có những điểm mạnh, nhưng tre có một số điểm yếu là vật liệu xây dựng. Sự hấp thụ nước, hành vi sưng và co rút, độ bền hạn chế và tính dễ bị tấn công của nấm đã hạn chế hầu hết các ứng dụng của tre cho đến nay.

Ngày nay, việc sử dụng tre nói chung bị giới hạn là một thành phần cấu trúc trong các khu vực nơi nó phản ánh truyền thống kiến ​​trúc địa phương; những nỗ lực ban đầu để sử dụng nó như một vật liệu cốt thép không được xử lý, không kết hợp trong bê tông đã không thành công.

Nhưng sợi tre có thể được chiết xuất và kết hợp với các vật liệu khác để tạo ra hỗn hợp, khai thác các thế mạnh tự nhiên của nó như là một phần của vật liệu xây dựng khả thi, thay thế cho thép và gỗ. Thật vậy, đây chính xác là những gì các nhà nghiên cứu tại ETH Singapore Phòng thí nghiệm thành phố tương lai đang làm việc

Có khoảng 1,400 các loài tre được biết đến, có đủ loại hình dạng, kích cỡ và sức mạnh. Sử dụng các công nghệ mới, chúng tôi đang nghiên cứu loại tre nào phù hợp nhất để sử dụng trong xây dựng và làm thế nào chúng ta có thể khắc phục một số hạn chế của nó bằng cách kết hợp tre với chất kết dính.

Vật liệu tổng hợp tre có thể được sản xuất trong bất kỳ hình dạng và hình thức quen thuộc nào trong đó thép và gỗ được sản xuất. Giống như chúng, vật liệu có thể được sử dụng để xây dựng các cấu trúc tường cho nhà ở hoặc bất kỳ tòa nhà nào khác. Thú vị hơn, nó có thể được sử dụng cho các ứng dụng cụ thể tận dụng tốt nhất độ bền kéo của vật liệu, chẳng hạn như hệ thống cốt thép trong bê tông hoặc dầm cho trần và kết cấu mái.

Giá rẻ và dễ dàng

Ngày nay, tre có giá chưa đến một phần tư, tính theo trọng lượng, bằng cốt thép. Và bởi vì thép dày hơn so với tre tự nhiên, số liệu theo thể tích thậm chí còn cực đoan hơn. Chỉ riêng ở Đông Nam Á, đã có đủ tre đã được canh tác để đáp ứng nhu cầu tương đương về thép xây dựng 15 nhiều lần.

Tre phần lớn phát triển ở các nước đang phát triển, với công nghệ mới này, có khả năng phát triển chuỗi giá trị đáng kể. Nông dân, trung tâm thu gom, nhà phân phối và cuối cùng, các cơ sở sản xuất có thể tạo thành một sức mạnh kinh tế mạnh mẽ - miễn là tre không chỉ đơn giản là xuất khẩu làm nguyên liệu thô.

Các nước đang phát triển phải phát triển và duy trì kiến ​​thức và bí quyết công nghiệp để tăng cường năng lực kinh tế. Việc sản xuất vật liệu xây dựng cường độ cao có thể thiết lập mối liên kết nông thôn - thành thị mới mạnh mẽ và tạo ra nguồn doanh thu thay thế cho nông dân. Mở rộng canh tác cũng sẽ giúp nông dân theo những cách khác; do sự phát triển nhanh chóng của nó, tre có thể đảm bảo đất mở và bảo vệ nó khỏi xói mòn. Là một loại cỏ, tre cũng giữ mực nước cao và do đó cải thiện năng suất của các cánh đồng lân cận trồng cây lương thực.

Tre có thể đóng một vai trò quan trọng không chỉ là tài nguyên xây dựng truyền thống mà còn là thành phần chính của sản phẩm công nghiệp hóa, cho phép tạo ra một ngành công nghiệp không khói thuốc lá ở các quốc gia đang phát triển.

Dirk Hebel đã nhận được Tài trợ Sáng tạo Thông minh và Học bổng Sawiris. REHAU đã giúp đỡ với các bộ phận hóa học trong nghiên cứu của mình.

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation
Đọc ban đầu bài viết.

Giới thiệu về Tác giả

Dirk Hebel hiện đang giữ vị trí Trợ lý Giáo sư Kiến trúc và Xây dựng tại Phòng thí nghiệm Thành phố Tương lai ở Singapore. Trước đó, ông là Giám đốc khoa học sáng lập của Viện Kiến trúc, Xây dựng Xây dựng và Phát triển Thành phố ở Addis Ababa, Ethiopia. Giữa 2002 và 2009, ông đã giảng dạy tại Cục Kiến trúc, ETHZ là người điều phối chương trình thiết kế kiến ​​trúc năm đầu tiên và là giám đốc chương trình 'Master of Advanced Studies' trong Thiết kế đô thị với Giáo sư Tiến sĩ Marc Angélil.