Phát triển 'thép công nghệ mới' giúp kéo dài tuổi thọ cầu đường lên 100 năm khiến giới kỹ thuật sửng sốt

Khi nước Mỹ đang phải đối mặt với hệ thống đường sá xuống cấp, những cây cầu xây dựng lâu năm và hệ thống ống dẫn lạc hậu, một tia hy vọng mới đang xuất hiện từ các phòng thí nghiệm sáng tạo của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT).

Allium, một công ty khởi nghiệp do các cựu sinh viên MIT sáng lập, đang đối đầu trực diện với cuộc khủng hoảng hạ tầng quốc gia, không phải bằng cách xây mới toàn bộ, mà bằng cách kéo dài tuổi thọ của những công trình đang và sẽ được xây dựng.

Với công nghệ tiên tiến giúp thép có khả năng chống ăn mòn vượt trội, Allium đang tự định vị là người đi đầu trong cuộc cách mạng thiết yếu về cách xây dựng và bảo trì hạ tầng.

Tình trạng xuống cấp của cơ sở hạ tầng trên khắp nước Mỹ đã trở thành một vấn đề ngày càng nghiêm trọng và tốn kém. Cầu bị gỉ, đường ray xuống cấp, và ống dẫn hỏng hóc - tất cả thường hỏng sớm hơn hàng thập kỷ so với dự tính. Nhưng giải pháp đột phá của Allium mang lại một bước tiến lớn: Sản xuất loại thép có tuổi thọ gấp ba lần so với vật liệu thông thường.

“Trên khắp nước Mỹ, tuổi thọ trung bình của mặt cầu chỉ khoảng 30 năm. Chúng tôi đang giúp kéo dài tuổi thọ đó lên đến 100 năm”, ông Steven Jepeal, CEO kiêm đồng sáng lập Allium, cho biết trong một cuộc phỏng vấn với MIT News.

Công nghệ của Allium được đánh giá là hiệu quả một cách tinh gọn. Thay vì sử dụng hoàn toàn thép không gỉ - vốn có chi phí cao, Allium đã phát triển một quy trình phủ lên thép carbon truyền thống (thường được sản xuất từ thép tái chế) một lớp thép không gỉ, giúp tăng đáng kể khả năng chống ăn mòn. Kết quả là thép cốt bê tông có độ bền và khả năng gia công tương đương thép thông thường, nhưng vượt trội hơn nhiều về độ bền trong các điều kiện khắc nghiệt.

“Chúng tôi vào tận các nhà máy, lấy những khối thép lớn…và phủ thép không gỉ lên bề mặt. Sau đó, loại thép này tiếp tục được đưa qua quy trình sản xuất thông thường tại nhà máy để chế tạo ra các sản phẩm cuối như thép cốt bê tông”, Jepeal giải thích.

Điểm nổi bật trong công nghệ của Allium là có thể áp dụng ngay vào quy trình sản xuất hiện có tại các nhà máy thép, mà không cần thay đổi máy móc hay dây chuyền. Nhờ vậy, việc mở rộng quy mô trở nên đơn giản và tiết kiệm. Tính đến nay, Allium đã sử dụng công nghệ này trên hơn 45 tấn thép cốt bê tông - một minh chứng rõ ràng cho tính khả thi và hiệu quả trong thực tế.

Sáng kiến của Allium ra đời đúng vào thời điểm Mỹ đang đối mặt với khối lượng lớn công trình hạ tầng cũ kỹ cần được thay thế. Nhiều vật liệu từng được sử dụng trước đây không đủ khả năng chịu đựng điều kiện thời tiết khắc nghiệt ngày càng phổ biến như nắng nóng kéo dài hay ngập lụt. Trong đó, thép bị ăn mòn là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hư hỏng và sụp đổ công trình.

Tác động từ công nghệ của Allium không chỉ dừng lại ở việc kéo dài tuổi thọ công trình. Việc giảm tần suất thay thế và bảo trì đồng nghĩa với sản lượng thép tiêu thụ thấp hơn theo thời gian - dẫn đến giảm đáng kể lượng khí thải carbon. Nói cách khác, loại thép bền hơn này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn góp phần thực hiện các mục tiêu về khí hậu toàn cầu.

Tham khảo Wonderful Engineering

>> Phát triển thành công công nghệ giúp biến 'vùng đất chết' thành kho báu quốc gia