(Aquaculture.vn) – Thêm chitin từ vỏ tôm vào hồ xi măng có thể tăng cường chất lượng bê tông, giảm chất thải thủy sản và giảm lượng khí thải carbon từ việc sản xuất bê tông.
Theo báo cáo trên tạp chí Xi măng và Bê tông Composites, một nhóm các nhà nghiên cứu của Đại học Bang Washington và Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương đã tạo ra các tinh thể nano và sợi nano chitin, chất tạo màng sinh học phong phú thứ hai trong tự nhiên từ vỏ tôm thải. Khi những mảnh chitin nhỏ bé này (nhỏ hơn sợi tóc người khoảng 1.000 lần) được thêm vào hồ xi măng, vật liệu tạo ra mạnh hơn tới 40%. Thời gian xi măng đông cứng cũng chậm lại hơn khoảng 1h so với thông thường, một ưu điểm cho việc vận chuyển đường dài và công việc bê tông thời tiết nóng.
Somayeh Nassiri, Phó Giáo sư tại Đại học California, Davis, người đứng đầu nghiên cứu tại WSU, cho biết: “Ngành công nghiệp bê tông đang chịu áp lực giảm lượng khí thải carbon từ quá trình sản xuất xi măng. “Bằng cách phát triển các loại phụ gia mới này giúp tăng cường độ bền của bê tông, chúng tôi có thể giúp giảm lượng xi măng cần thiết và giảm lượng khí thải carbon của bê tông”.
“Trong khi đó, chất thải thủy sản là một vấn đề đáng kể đối với ngành đánh bắt cá và hầu hết chất thải đó hiện đang được đổ ra biển”, Hui Li, trợ lý Giáo sư nghiên cứu tại Trung tâm Vật liệu và Kỹ thuật Tổng hợp của WSU cho hay.
Trong nghiên cứu này, nhóm WSU đã nghiên cứu vật liệu chitin ở kích thước nano. Vỏ cua, tôm và tôm hùm được tạo thành từ khoảng 20 – 30% chitin với phần lớn phần còn lại là canxi cacbonat, một chất phụ gia hữu ích khác cho xi măng. So với xenlulo, chitin ở quy mô phân tử có thêm một nhóm nguyên tử – một nhóm chức – cho phép các nhà nghiên cứu kiểm soát điện tích trên bề mặt của các phân tử.
“Có thể kiểm soát điện tích trên bề mặt là một phần quan trọng để kiểm soát cách chúng hoạt động trong xi măng. Chúng tôi có thể làm điều đó khá đơn giản trên chitin vì nhóm cacboxyl nằm trong polyme chitin”, Giáo sư Michael Wolcott, WSU Regents cho biết.
Khi thêm các tinh thể nano chitin đã qua xử lý vào xi măng, họ có thể cải thiện và nhắm mục tiêu các đặc tính của nó, bao gồm tính nhất quán, thời gian đông kết, cường độ và độ bền. Họ đã thấy cường độ bê tông có thể uốn cong tăng 40% và khả năng nén nó được cải thiện 12%.
Các nhà nghiên cứu hiện đang hy vọng mở rộng quy mô công việc để bắt đầu sản xuất chất phụ gia này ở quy mô lớn. Nghiên cứu cũng cần tiếp tục đạt được mức độ cải tiến tương tự như đã thấy ở quy mô hồ xi măng ở quy mô bê tông.
Ngọc Anh (theo Thefishsite)
