Цементная промышленность отвечает за около 8% мировых выбросов углекислого газа, главным образом из-за производства портландцемента. В поисках более экологичных решений ученые обратили внимание на геополимеры — материалы, создаваемые путем щелочной активации природных алюмосиликатов, которые имеют меньший углеродный след и подходят для неконструкционных элементов.
Исследователи из Высшей политехнической школы Литораля в Эквадоре совместно с Университетом Буэнос-Айреса разработали композит на основе эквадорского цеолита, усиленный хитозаном — биополимером, производимым из отходов панцирей креветок. Опубликованное в журнале Construction and Building Materials исследование показало, что добавление хитозана в концентрациях от 0,075% до 0,2% повышает прочность материала на сжатие на 67%, с 2,1 до 3,51 МПа. Хотя прочность уступает обычному бетонному материалу, она достаточна для изготовления облицовочных плит, панелей и других ненесущих конструкций.
Кроме того, композит обладает выраженной антибактериальной активностью против Klebsiella aerogenes и Staphylococcus aureus — бактерий, вызывающих внутрибольничные инфекции. Микроскопический анализ подтвердил, что хитозан улучшает микроструктуру и сцепление матрицы, однако превышение концентрации биополимера ухудшает механические свойства из-за образования агломератов.
Эта разработка способствует экономике замкнутого цикла: использование местных цеолитов снижает зависимость от импорта, а переработка креветочных отходов уменьшает экологическую нагрузку. В перспективе новые геополимеры могут стать частью национальных программ устойчивого строительства, помогая сократить углеродный след и повысить санитарные стандарты.