Sinh viên Trường Đại học Bách khoa-Đại học Đà Nẵng nghiên cứu chế tạo xi măng sinh học từ hạt đậu nành

Nhóm sinh viên (SV) Trường Đại học (ĐH) Bách khoa-Đại học Đà Nẵng (ĐHĐN) gồm Nguyễn Lê Quốc Anh và Ngô Hữu Hoàng vừa nghiên cứu, chế tạo bước đầu thành công sản phẩm công nghệ xi măng sinh học từ nguyên liệu hạt đậu nành để có thể phát triển thay thế xi măng truyền thống.

Ý tưởng tìm nguyên liệu sinh học để chế tạo xi măng thay cho xi măng truyền thống dùng nguyên liệu hoá thạch nhằm giảm thiểu gây ô nhiễm môi trường của nhóm đã hình thành, nung nấu từ hơn 2 năm trước.


Nhóm SV Trường ĐH Bách khoa-ĐHĐN 

với thành công ban đầu từ đam mê sáng tạo

Nhóm SV Trường ĐH Bách khoa-ĐHĐN đã nghiên cứu chiết enzyme urease từ hạt đậu nành (loại enzym này còn có thể tìm thấy trong một số vi sinh vật, thực vật khác nhưng hàm lượng trong hạt đậu nành cao hơn) để tạo nên vật liệu có tính kết dính tương tự xi măng. Việc sử dụng nguyên liệu có nguồn gốc thực vật là Đậu nành giúp sản phẩm xi măng được tạo ra thân thiện với môi trường hơn nhiều so với xi măng truyền thống bằng nguyên liệu hoá thạch, đại diện nhóm cho biết.

Để chế tạo, nhóm SV sau khi chiết xuất dung dịch enzyme urease từ đậu nành đã bơm vào mẫu cát rồi xả toàn bộ dung dịch enzyme ra khỏi các mẫu sau một giờ; tiếp tục bơm hợp chất Urea + CaCl2 (tỷ lệ 1: 1) để từ đó sinh ra Carbonate Calcium (CaCO3) làm kết dính cát với nhau. Kết tủa CaCO3 sẽ chèn vào các lỗ rỗng giữa các hạt, giảm tính thấm của toàn khối cát. Khi hóa rắn, khối cát sẽ được tăng cường độ nén và giảm tính thấm, từ đó sẽ tăng tính ổn định, giảm sự xói hạt khi có dòng thấm đi qua, SV Quốc Anh giải thích về nguyên lý công nghệ.


Công nghệ xi măng sinh học chế tạo

từ enzyme urease của hạt đậu nành

là hướng đi mới để bảo vệ môi trường 

Với kết quả ban đầu, nhóm tiếp tục ứng dụng thí điểm, gia cố kè bờ biển cho thấy có khả năng hoá rắn cát, giảm chi phí thi công kè biển ở các khu vực có nguy cơ sạt lở cao.

Khi thí nghiệm đo cường độ nén và tính thấm của cát sau khi hóa rắn cho thấy tính hiệu quả về kinh tế và nhất là góp phần bảo vệ môi trường khi sử dụng vật liệu xi măng sinh học từ nguyên liệu hạt đậu nành ứng dụng trong công nghệ gia cố nền, gia cố kè bờ biển.

Để khắc phục hạn chế ban đầu về mức độ không đồng nhất và kết dính, nhóm đã cải tiến quy trình chiết tách enzyme bằng phương pháp li tâm toàn bộ dung dịch sau khi chiết xuất (tốc độ quay 4000 vòng/phút).


Nghiên cứu chế tạo vật liệu xây dựng

từ nguồn gốc sinh học là giải pháp

bền vững cho công trình xanh 

Về nguyên liệu cát hiện mới sử dụng cát theo Tiêu chuẩn TCVN 6227:1996, tuy nhiên thời gian đến, nhóm nghiên cứu dự định chế tạo xi măng sinh học hóa rắn từ cát tự nhiên, cụ thể là cát biển tại Đà Nẵng và sẽ thử nghiệm khả năng làm việc, chống xói lở trên các địa hình dốc, nếu khả thi sẽ phát triển ứng dụng trong công nghệ gia cố vách, nền các công trình xây dựng.

TS. Hoàng Phương Tùng, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường ĐH Bách khoa-ĐHĐN cho biết, công nghệ xi măng sinh học trên thế giới đã được nghiên cứu, ứng dụng trong một số công nghệ sản xuất gạch ốp tường hay hoá rắn cát. Tuy nhiên, trong nước chưa có các nghiên cứu chất kết dính, xi măng sinh học thay thế cho xi măng portland, vì vậy hướng nghiên cứu như của nhóm SV Quốc Anh và Hữu Hoàng là có tính khả thi và tiềm năng ứng dụng cao nếu được tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và chuẩn hóa, mở rộng cho các vật liệu phù hợp khác.

Trung tâm TT-HL và Truyền thông ĐHĐN

Theo Báo VnExpress 

In
120 Đánh giá bài viết:
3.5