Gỗ ở các
giai đoạn khác nhau của quá trình biến đổi từ gỗ tự nhiên (bên phải) sang khử
lignin đến gỗ kỹ thuật pha MOF sửa đổi (bên trái) (Ảnh: Đại học Rice)Carbon
dioxide được coi là một yếu tố đóng góp cơ bản cho biến đổi khí hậu. Hạn chế lượng
khí thải carbon dioxide liên quan đến việc sản xuất vật liệu kết cấu như thép,
kim loại và xi măng là một cách gián tiếp giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Một
cách tiếp cận trực tiếp là giảm carbon dioxide trong khí quyển bằng cách thu giữ
khí trong các vật liệu cấu trúc.
Các
nhà khoa học tại Đại học Rice tại bang Texas đã khai thác các đặc tính tự nhiên
của gỗ để tăng cường khả năng thu giữ carbon dioxide. Quá trình này liên quan đến
việc đưa các khung hữu cơ kim loại (MOF) dạng vi hạt có độ xốp cao vào gỗ sau
khi khung bên trong đã được loại bỏ. Quá trình này được gọi là khử lignin.
Đồng tác
giả của nghiên cứu Muhammad Rahman cho biết: “Gỗ được tạo thành từ 3 thành phần
thiết yếu: cellulose, hemicellulose và lignin. Lignin là chất mang lại màu sắc
cho gỗ, vì vậy khi bạn loại bỏ lignin, gỗ sẽ trở thành không màu”.
Sau
khi đã được phân loại, gỗ đã sẵn sàng để kết hợp với MOF.
“Các hạt
MOF dễ dàng đi vào các kênh dẫn cellulose và bám vào chúng. MOF sau đó sẽ hấp thu
carbon dioxide”, Soumyabrata Roy, một nhà khoa học nghiên cứu tại Đại học Rice
và là tác giả dẫn đầu của nghiên cứu cho biết thêm.
MOF
thường được biết đến với tính ổn định kém trong các điều kiện môi trường khác
nhau. Chúng có xu hướng dễ bị ẩm, đây rõ ràng là điều cần tránh đối với vật liệu
làm kết cấu.
Tuy
nhiên, trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu tại Đại học Rice phát hiện ra rằng
MOF mà họ sử dụng vượt trội so với các loại khác về hiệu năng và tính linh hoạt
trong các điều kiện khác nhau.
Khi kiểm
tra độ bền kéo của gỗ kỹ thuật, người ta nhận thấy rằng nó bền hơn gỗ thông thường
chưa qua xử lý và có khả năng chịu được các tác nhân gây hại từ môi trường như
uốn cong hơn. Họ cũng tuyên bố quy trình được sử dụng để sản xuất gỗ có khả
năng tăng kích thước và tiết kiệm năng lượng.
Việc
xây dựng và sử dụng các tòa nhà chiếm hơn 40% lượng khí thải nhà kính do con
người tạo ra, vì vậy phát hiện này mở ra khả năng về một giải pháp thay thế xây
dựng xanh hơn. Một trong số đó là bền vững và tái tạo.
LH (Đại
học Rice)