Lancaster University: Fibers from root vegetables being studied as key alternative ingredient for stronger concrete

“These novel cement nanocomposites are made by combining ordinary Portland cement with nano platelets extracted from waste root vegetables taken from the food industry.”

Ito ang pahayag ni Professor Mohamed Saafi, lead researcher mula sa engineering department ng Lancaster University sa United Kingdom tungkol sa pinangungunahan nitong pag-aaral kasama ang Scottish firm na CelluComp sa paggamit ng “nano-platelets” mula sa mga root vegetable fibers para makagawa ng mas matibay at mas environment-friendly na concrete mixtures.

Ayon pa sa panimulang resulta ng pag-aaral, natukoy ang magandang pagbabago sa mechanical properties ng mga kunkretong gawa na may nanoplatelets na galing sa mga gulay na sugar beet at carrots.

Stronger concrete, lesser quantity use

“The composites are not only superior to current cement products in terms of mechanical and microstructure properties, but also use smaller amounts of cement. This significantly reduces both the energy consumption and CO2 emissions associated with cement manufacturing.”

Dagdag pa ni Saafi, nakatulong ang root vegetables nano-platelets sa pagtaas ng calcium silicate hydrate, na pangunahing sangkap na kumokontrol sa tibay ng kunkreto at para mapigilan ang corrosion.

Naniniwala ang grupo ni Saafi na kapag mas pinagtibay ang kunkreto ay mas kakaunting bilang nito ang kakailanganin sa mga konstruksyon.

Sa naturang lab tests kung saan hinaluan ng root vegetable nano-platelets ang concrete mixture, nakatipid ng 40 kg ng Portland cement (per cubic meter of concrete) kaya nakakabawas din sa carbon emissions.

Itinuturing na “carbon intensive” ang produksyon ng semento na isa sa pangunahing sangkap sa paggawa ng kunkreto, at nagtatala rin ng walong porsyento ng pangkalahatang carbon emissions na inaasahang lalaki pa dahil sa tumataas na pangangailangan sa industriya ng konstruksyon.

Exceeding commercial cement additives at a less cost

Aniya, ang vegetable-based composite concretes ay mayroon din “denser microstructure” na nagpapatagal sa naturang materyal na higit na mas matibay kaysa gumamit ng mas mahal na sangkap gaya ng grapheme at carbon nanotubes.

Tinitingnan din ng proyekto ang “adding very thin sheets made from vegetable nano-platelets to existing concrete structures to reinforce their strength” na pinapaniwalaang makakahigit pa sa carbon fibre dahil sa flexible characteristics nito na magiging depensa sa mga potensiyal na mapanirang pwersa.

“We are excited to be continuing our collaboration with Professor Saafi and developing new applications for our materials, where we can bring environmental and performance benefits,” ang tugon naman ni Dr. Eric Whale from Cellucomp Ltd., ang kumpanyang nasa likod ng Curran, isang materyal na binuo sa nano-cellulose fibers ng root vegetables kung saan pangunahin dito ang sugar beet pulp.

Nagagamit naman ang Curran sa iba’t ibang aplikasyon gaya ng paints/coatings, inks, paper, drilling fluids, concrete, composites, personal care, at home care.

Mula sa magandang resulta, sinusuportahan ito ng European Union’s Horizon 2020 program sa pamamagitan ng pondo na nagkakahalaga ng £195,000 para mapag-ibayo pa ang pagsasaliksik sa loob ng dalawang taon kung paano nga ba nakatutulong ang vegetable nano-platelet fibers sa pagpapatibay ng mga kunkreto.