Earthship là tên gọi một lối kiến trúc ở vùng cao nguyên tiểu bang New Mexico. Đặc điểm độc đáo của con thuyền trên mặt đất này là nó có thể tự tồn sinh giữa sa mạc.

Một căn địa-thuyền gần Taos, New Mexico. Ảnh: Earthship Biotecture  

Người nghĩ ra lối thiết kế lạ lùng này là Kiến trúc sư Michael Reynolds. Ông kể hồi ông còn nhỏ, bố ông hay thu lượm các phế liệu đủ kiểu để tái chế và tái tạo — thời đó recycling chưa phổ thông như ngày nay. Nhưng từ bố mình, cậu bé Michael bắt đầu quan tâm đến môi trường và năng lượng tự nhiên. Ðầu thập niên 1970, sau khi tốt nghiệp đại học University of Cincinnati, Reynolds cho xuất bản quyển sách đầu tay về việc xây cất nhà bằng vật liệu phế thải.

Ra trường, Reynolds dời sang New Mexico sinh sống và bắt đầu đem những lý thuyết trong sách của mình ra để thí nghiệm và thực nghiệm. Theo Reynolds, những căn nhà mà ông gọi là Earthship phải hội đủ 3 điều kiện căn bản. Trước nhất, việc xây cất phải tiết kiệm năng lượng một cách tối đa và dùng những vật liệu dễ tìm thấy quanh vùng cũng như những phế liệu được tái sử dụng (recycled). Thứ nhì, địa-thuyền phải tự vận hành được mà không cần nối kết vào mạng lưới điện nước. Thứ ba, ai cũng có thể xây được, không đòi hỏi phải là thợ nề hay “kiến trúc gia”.

Michael Reynolds đang trét xi-măng lên một cây cột. Lon nhôm và chai thuỷ tinh là những vật liệu được recycle để dùng trong việc xây cất. Ảnh: Earthship Biotecture

Reynolds khởi sự tại vùng sa mạc gần Taos, New Mexico, trên cao độ khoảng 7000 feet (2100m). Vùng này vào mùa Hè nhiệt độ có thể lên đến 90 độ F, mùa Ðông xuống thấp chừng 10 độ F. Lượng mưa hàng năm chỉ chừng 13 inch (trung bình toàn quốc là 38 inch). Tuy khí hậu khô ráo, nhưng bù lại lượng tuyết trung bình khá cao, khoảng 37 inch (toàn quốc: 28 inch). Chính nhờ Taos có nhiều tuyết nên những căn địa-thuyền giữa sa mạc của Reynolds mới có đủ nước sinh hoạt.

Xem thêm:   "Đánh người chết rồi"

Ðịa-thuyền được thiết kế để hỗ trợ 6 nhu cầu căn bản mà Reynolds cho rằng con người có thể tự lo lấy mà không gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sống:

Vườn cây trong nhà không chỉ để làm đẹp mà còn để trồng rau cải và tăng lượng dưỡng khí. Ảnh: Earthship Biotecture

Năng lượng: Tự giữ nhiệt trong mùa lạnh và tự làm mát trong mùa nóng, dùng năng lượng thiên nhiên như mặt trời hay gió;

Rác thải: Tận dụng các biện pháp tái chế, tái tạo trong sinh hoạt hàng ngày;

Nước thải: Hệ thống cống thải tự nhiên, tái sử dụng nước để dùng cho hơn một mục đích;

Chỗ ở: Xây dựng bằng những vật liệu được tái chế để bớt ảnh hưởng đến môi trường;

Nước sạch: Hệ thống hứng, chứa và phục hồi nước đủ để dùng quanh năm;

Thực phẩm: Có thể trồng rau trái củ quả trong nhà để luôn có thức ăn khi cần.

Thiện nguyện viên đến từ Dallas giúp xây tường cho căn địa-thuyền của ca-nhạc-sĩ Ariel Bui (đội nón cao bồi). Ảnh: ianbui/Trẻ

Sau nhiều năm thử nghiệm, cuối cùng Reynolds cũng tìm ra được một số nguyên tắc cơ bản để xây dựng những căn nhà off-grid — không kết nối với mạng lưới điện lực “electrical grid”. Ðặc điểm thứ nhất là nhà được xây nhìn về hướng Nam để hứng ánh nắng quanh năm (Taos nằm ở Bắc bán cầu). Thứ nhì là vách tường đâu lưng về hướng Bắc phải thật dầy để có thể chịu đựng gió lạnh, giữ được hơi ấm và điều hoà nhiệt độ vào mùa Hè.

Xem thêm:   Katalin Kariko người hùng trong năm

Bức tường phía Bắc là yếu tố quan trọng nhất vì nó được dùng để tạo nên cái gọi là thermal mass (nhiệt lượng) cho toàn thể kiến trúc. Ðể tạo ra khối nhiệt lượng này, Reynolds nghĩ ra cách recycle vỏ xe cũ và lấp đầy chúng với đất cát. Một bức tường như vậy sẽ cần khoảng 9-10 hàng vỏ xe xếp chồng lên nhau. Ðể chống lạnh, người ta thường lấp đất cao lên sau bức tường như triền đồi chạy thoai thoải xuống. Sau khi có được bức tường chủ lực này, các phần khác như đà ngang, vách hông, mặt tiền sẽ được dựng lên.

Phần quan trọng kế tiếp là nước. Toàn bộ mái nhà được thiết kế như một hệ thống hứng nước mưa và tuyết. Nước sạch được chuyển vào những thùng chứa lớn vài ngàn gallon, từ đó có đường dẫn vào trong bếp và phòng tắm. Nước dùng được chia làm ba thành phần. Nước sạch nhất dùng để ăn uống, nấu nướng, tắm rửa. Nước thoát từ đó được tái sử dụng để dội cầu, tưới cây trong nhà v.v. Loại nước này được gọi là “gray water” (nước xám). Sau đó là đến nước đen, tức nước cống. Earthship dùng một hệ thống Septic Tank đặc biệt có thể biến chất thải thành nước bón phân, nuôi cây cối quanh nhà để lấy bóng mát hoặc che chắn gió bão (những loại cây không phải ăn trái).

Nhạc Bùi chỉ dẫn cách nện đất và lèn đất vào vỏ xe sao cho thật chặt để chúng có thể giữ nhiệt cho căn nhà. Đây là phần quan trọng nhất (và cũng mỏi lưng nhất). Ảnh: ianbui/Trẻ

Hệ thống điện tương đối đơn giản. Ðiện có thể được tạo ra từ mặt trời, gió, hay hệ thống máy chạy xăng (dùng cho trường hợp khẩn cấp), và được chứa trong các tủ battery. Mỗi căn nhà có một bộ phận quản lý điện có khả năng điều tiết và biến điện từ DC sang AC để chạy máy móc trong nhà.

Xem thêm:   Quan tâm & tiên đoán

Ðể điều hoà không khí, địa-thuyền áp dụng nguyên tắc đối lưu — convection. Một ống thông hơi từ ngoài được cho chạy trong lòng đất dẫn hơi mát từ hướng Bắc vào trong nhà. Khí nóng tự động thoát lên từ những ô cửa đặt trên trần nhà nằm ở hướng Nam. Bằng cách này, vào mùa Hè nhiệt độ trong nhà luôn ở mức 72-75 độ F mà không cần quạt hay máy lạnh.

Ngày nay Earthship đã có mặt tại nhiều nơi trên nước Mỹ và khắp thế giới, nhất là ở Nam Mỹ và Phi Châu. Nhưng một trong những lợi điểm của Taos là giá đất sa mạc cực kỳ rẻ (chưa tới $1000/mẫu) nhưng vẫn gần thị trấn đủ để có Wireless Internet. Vì thế nên có rất nhiều người đến đây từ khắp nơi mua đất xây địa-thuyền. Có một người đến từ Cali còn mua hai ba mảnh đất để làm quà cho con cháu. Ông ta nói: “Giờ thì tụi nó chưa đủ lớn để biết, nhưng hy vọng mai mốt chúng sẽ hiểu ra và cám ơn tôi.”

Sau hai tuần làm việc, bức tường quay lưng về hướng Bắc đã hoàn tất với 9 lớp vỏ xe đầy cát nện. Ảnh: Ariel Bui

IB