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エビの殻はコンクリートを強化します

14.08.2022

エビ殻ナノ粒子は、セメントの品質を大幅に改善しました。この技術は、漁業廃棄物と二酸化炭素排出量を削減します。

ワシントン州立大学とパシフィックノースウェスト国立研究所の研究者は、魚介類の廃棄物からキチンの小さな結晶と繊維を作成しました。ナノ粒子は、セメントの強度をほぼ 1,5 倍に高めます。

科学者たちは、キチンナノ粒子の挙動を研究してきました。セメントの強度を高めるためにも使用されるセルロースとは異なり、この材料には分子レベルで追加の原子セットがあります。このおかげで、科学者は分子の表面の電荷を制御できるため、セメントスラリー内での分子の挙動を制御できます。

この研究では、処理されたキチンナノ結晶をセメントに添加すると、一貫性、硬化時間、強度、耐久性などの特性が向上することが示されました。彼らは、コンクリートの曲げ強度が 40% 増加し、圧縮率が 12% 向上したことを確認しました。さらに、変更された組成物は XNUMX 時間あたりの硬化時間が長くなりました。これは、暑い気候での輸送と建設の範囲を広げるために必要です。研究者は圧力下でのセメントの強度を研究しています。

カニ、エビ、ロブスターの殻は約 20 ～ 30% のキチン質で、残りのほとんどは炭酸カルシウムであり、別の有用なセメント添加剤です。同時に、世界では年間 13 万から 17,5 万 kg の水産廃棄物が発生しています。それらのほとんどは単に海に投棄されています。

セメント生産は、必要な高温 (1500°C) を達成するために化石燃料の使用を必要とする炭素集約型のプロセスです。その生産に使用される石灰岩も分解を受け、追加の二酸化炭素が生成されます。同時に、古典的なコンクリートは簡単にひびが入り、耐久性が低下します。

この研究の著者は、石灰岩をキチンナノ粒子に置き換えることで、エネルギーコストや魚介類からのゴミの量を削減し、セメントの建物の耐久性と耐摩耗性を高めることができると考えています。

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