Mục tiêu của nghiên cứu là giữ carbon trong chu trình vật liệu lâu hơn, thay vì đốt mùn cưa rồi thải carbon trở lại không khí. Nhóm tại Khoa Khoa học Vật liệu Gỗ thuộc ETH Zurich và Empa biến mùn cưa thành composite bằng cách sử dụng struvite, một tinh thể ammonium magnesium phosphate. Để cải thiện sự kết dính, họ dùng enzyme chiết xuất từ hạt dưa hấu để điều khiển sự kết tinh của struvite từ tiền chất newberyite.
Hỗn hợp mùn cưa và struvite được ép trong two days, sau đó lấy ra khuôn và hong khô ở nhiệt độ phòng. Thử nghiệm cho thấy độ bền nén theo phương vuông góc với thớ của composite tốt hơn so với gỗ vân sam nguyên bản. Trong thử nghiệm cháy bằng cone calorimeter tại Đại học Bách khoa Turin, gỗ vân sam chưa xử lý bốc cháy sau around 15 seconds, còn composite mất hơn ba lần thời gian đó.
So với tấm particleboard kết dính xi măng chứa 60 to 70% cement, tấm mùn cưa struvite chỉ dùng 40% binder và nhẹ hơn. Composite cũng dễ tái chế: có thể nghiền, nung tới just over 100°C (212°F) để giải phóng ammonia, sàng tách mùn cưa, hòa tan và kết tủa lại newberyite để tái dùng chất kết dính. Struvite còn có thể dùng làm phân chậm tan. Nhóm nghiên cứu nói cần thử nghiệm quy mô lớn hơn và quan tâm đến chi phí chất kết dính.
Từ khó
- chu trình vật liệu — quá trình sử dụng và tái dùng vật liệu
- struvite — một tinh thể phốt phát chứa amoni và magiê
- kết tinh — quá trình tạo thành tinh thể từ dung dịch
- kết dính — vật liệu giúp các phần kết nối với nhau
- độ bền nén — mức độ chịu lực khi bị nén từ hai phía
- tái chế — xử lý để dùng lại vật liệu nhiều lần
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ việc dùng mùn cưa biến thành composite có lợi cho môi trường không? Vì sao?
- So sánh ưu và nhược điểm khi dùng struvite thay cho xi măng làm chất kết dính.
- Nếu là nhà sản xuất, bạn có muốn đầu tư thử nghiệm quy mô lớn không? Hãy nêu một lý do chính.
