CO2 góp phần gây biến đổi khí hậu. Hạn chế phát thải CO2 bắt nguồn từ việc sản xuất vật liệu kết cấu như thép, kim loại và xi măng là cách gián tiếp giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Cách tiếp cận trực tiếp là giảm CO2 trong khí quyển bằng cách thu giữ trong các vật liệu kết cấu.

Các nhà khoa học tại Đại học Rice, Hoa Kỳ đã khai thác các đặc tính tự nhiên của gỗ để tăng cường khả năng thu giữ CO2. Quá trình này liên quan đến việc đưa các khung hữu cơ kim loại vi hạt (MOF) có độ xốp cao vào gỗ sau khi làm sạch khung bên trong. Đây là quá trình loại bỏ lignin.

Muhammad Rahman, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Gỗ được tạo thành từ ba thành phần thiết yếu: xenlulô, hemi xenlulô và lignin. Lignin là chất tạo màu gỗ nên khi loại bỏ lignin, gỗ sẽ trở nên không màu”. Sau khi loại bỏ lignin, gỗ đã sẵn sàng để chứa MOF.

Soumyabrata Roy, trưởng nhóm nghiên cứu, cho rằng: các hạt MOF dễ dàng liên kết vào trong các rãnh xenlulô. MOF sau đó hấp thụ CO2.

MOF thường không được biết đến về đặc tính ổn định trong các điều kiện môi trường khác nhau. MOF có xu hướng dễ bị ẩm nên cần tránh đối với vật liệu kết cấu. Tuy nhiên, trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng MOF mà họ sử dụng - được phát triển bởi GS. George Shimizu và các cộng sự tại Đại học Calgary - có đặc điểm vượt trội so với các loại khác về hiệu suất và tính linh hoạt của nó trong các điều kiện khác nhau.

Khi kiểm tra độ bền kéo của gỗ đã được biến đổi, nhóm nghiên cứu nhận thấy gỗ 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. Ngoài ra, quy trình được sử dụng để sản xuất gỗ có khả năng mở rộng và tiết kiệm năng lượng.

Hoạt động xây dựng và sử dụng các tòa nhà gây ra hơn 40% lượng khí thải nhà kính do con người tạo ra. Do đó, phát hiện này mở ra triển vọng về giải pháp thay thế xây dựng theo hướng xanh hơn. Một trong số đó là tính bền vững và tái tạo. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Cell Reports Physical Science.