Ổ gà, nứt vỡ mặt đường không chỉ gây mất ATGT mà còn phản ánh những giới hạn cố hữu của nhựa đường truyền thống, một vật liệu phụ thuộc nặng nề vào dầu mỏ và kém bền vững về môi trường. Trước thực tế đó, các nhà khoa học đang tìm kiếm những giải pháp thay thế xanh hơn và một trong những hướng đi đầy triển vọng là sử dụng chất kết dính có nguồn gốc từ tảo. 
Về bản chất, nhựa đường thông thường là hỗn hợp của bitum, một dạng dầu thô nặng và các vật liệu cốt liệu như đá, cát. Bitum đóng vai trò là chất kết dính linh hoạt, giúp các cốt liệu liên kết với nhau và có khả năng giãn nở, co lại khi chịu tải trọng từ các phương tiện giao thông.
Tuy nhiên, những ưu điểm này chỉ phát huy hiệu quả trong một khoảng nhiệt độ nhất định. Khi nhiệt độ môi trường quá cao, nhựa đường có thể bị mềm và chảy, dẫn đến hiện tượng biến dạng bề mặt dưới tác động của các phương tiện tải trọng lớn.
Ngược lại, khi nhiệt độ xuống dưới điểm đóng băng, bitum trở nên giòn, dễ nứt vỡ, kéo theo sự xuất hiện của các vết nứt và ổ gà trên mặt đường. Bên cạnh những hạn chế về tính năng, việc sử dụng dầu mỏ làm nguyên liệu chính cũng khiến nhựa đường trở thành vật liệu kém thân thiện với môi trường, phát thải một lượng lớn khí nhà kính trong suốt vòng đời khai thác và sử dụng.
Nhằm khắc phục đồng thời hai hạn chế trên, nhóm nghiên cứu tại Đại học bang Arizona (Mỹ) dẫn đầu đã phát triển một loại chất kết dính sinh học có nguồn gốc từ tảo. Các nghiên cứu trước đây của nhóm cho thấy dầu chiết xuất từ tảo có thể tạo ra vật liệu tương tự nhựa đường nhưng vẫn duy trì được độ dẻo ở nhiệt độ thấp.
Trong nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học đã đánh giá dầu chiết xuất từ bốn loại tảo khác nhau. Kết quả cho thấy dầu từ một loại vi tảo xanh nước ngọt có tên tiếng anh là Haematococcus pluvialis nổi bật hơn cả, với khả năng chống biến dạng vĩnh viễn dưới ứng suất mô phỏng giao thông, đồng thời có khả năng kháng ẩm vượt trội so với các loại còn lại.
Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, mô phỏng điều kiện giao thông kết hợp với chu kỳ đóng băng - tan băng, cho thấy nhựa đường sử dụng chất kết dính từ loại tảo này ó khả năng phục hồi biến dạng tăng tới 70% so với nhựa đường sử dụng bitum truyền thống. Điều này đồng nghĩa với việc mặt đường ít bị hư hại hơn, chậm xuống cấp hơn trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Không chỉ cải thiện tính cơ học, chất kết dính gốc tảo còn giúp tăng khả năng tự phục hồi của nhựa đường và giảm tác động tiêu cực của độ ẩm, một trong những nguyên nhân chính gây suy giảm chất lượng mặt đường.
Dù mang lại nhiều lợi ích, chất kết dính từ tảo hiện chưa thể cạnh tranh về chi phí để thay thế hoàn toàn nhựa đường truyền thống. Do đó, giải pháp khả thi trước mắt là sử dụng chất kết dính sinh học để thay thế một phần bitum trong hỗn hợp nhựa đường.
Theo các mô hình máy tính, mỗi 1% chất kết dính sinh học được bổ sung có thể giúp giảm 4,5% lượng phát thải carbon ròng của hỗn hợp nhựa đường. Nếu tỷ lệ chất kết dính sinh học đạt khoảng 22%, về mặt lý thuyết, hỗn hợp này có thể đạt trạng thái trung hòa carbon.
Các hợp chất có nguồn gốc từ tảo có thể cải thiện khả năng chống ẩm, độ dẻo và khả năng tự phục hồi của nhựa đường, từ đó kéo dài tuổi thọ mặt đường và giảm chi phí bảo trì, về lâu dài, nhựa đường gốc tảo có thể mở ra hướng phát triển các tuyến đường bền vững hơn, kiên cường hơn và thân thiện với môi trường hơn.
Nghiên cứu này đã được công bố trên Tạp chí ACS Sustainable Chemistry & Engineering, góp thêm một bằng chứng khoa học cho thấy vật liệu sinh học hoàn toàn có thể đóng vai trò quan trọng trong tương lai của hạ tầng giao thông.
