Цементная отрасль ответственна примерно за 8% мировых выбросов CO₂, главным образом из-за производства портландцемента, который получают путем измельчения цементного клинкера с добавками. В поисках более экологичного материала исследователи сосредоточились на геополимерах — материалах из природных алюмосиликатов, активируемых щелочью, обладающих меньшим углеродным следом и подходящих для неконструкционных элементов.
Команда из Высшей политехнической школы Литораля (Эквадор) и Университета Буэнос-Айреса (Аргентина) разработала новый композит, основанный на эквадорском цеолите, усиленном хитозаном — биоразлагаемым биополимером с антибактериальными свойствами, получаемым из панцирей креветок. В статье, опубликованной в Construction and Building Materials, описывается синтез хитозана с применением отходов креветочной промышленности, что способствует экономике замкнутого цикла.
Добавлени хитозана в геополимерные матрицы в концентрациях от 0,075% до 0,2% увеличило прочность на сжатие материала до 67%, с 2,1 МПа до 3,51 МПа, что подходит для изготовления облицовочных панелей, плитки и ненесущих архитектурных элементов. Новые геополимеры также проявили антибактериальную активность против Klebsiella aerogenes и Staphylococcus aureus — распространенных патогенов в больницах. Микроскопический анализ показал, что хитозан улучшает микроструктуру и сцепление матрицы при умеренных дозах, тогда как избыточное количество снижает механическую прочность.
Разработка способствует снижению зависимости от импортного сырья и уменьшению экологической нагрузки, что делает её перспективной для устойчивого строительства и борьбы с изменением климата, а также для улучшения общественного здоровья.