27
Дослідники з Австралії виявили , що ми могли б виробляти бетон на 30 відсотків міцніший, переробляючи та додаючи в суміш обвуглену кавову гущу. Їх розумний рецепт може вирішити кілька проблем одночасно. Щороку у світі утворюється приголомшливі 10 мільярдів кілограмів (22 мільярди фунтів) кавових відходів. Більшість потрапляє на звалища.
«Утилізація органічних відходів створює екологічну проблему, оскільки виділяє велику кількість парникових газів, включаючи метан і вуглекислий газ, які сприяють зміні клімату», — пояснив інженер Університету RMIT Раджив Ройчанд.
З бурхливим будівельним ринком у всьому світі також постійно зростає попит на ресурсомісткий бетон, що також спричиняє інші екологічні проблеми.
«Триваючий видобуток природного піску в усьому світі, який зазвичай береться з русел і берегів річок, для задоволення швидко зростаючих потреб будівельної галузі має великий вплив на навколишнє середовище», — сказав інженер RMIT Джі Лі.
«Існують критичні та довготривалі проблеми з підтримкою сталого постачання піску через обмеженість ресурсів і вплив видобутку піску на навколишнє середовище. Завдяки підходу замкнутої економіки ми могли б утримувати органічні відходи від звалищ, а також краще зберігати наші природні ресурси, як пісок».
Органічні продукти, такі як кавова гуща, не можна додавати безпосередньо в бетон, оскільки вони виділяють хімікати, які послаблюють міцність будівельного матеріалу. Таким чином, використовуючи низькі рівні енергії, команда нагріла відходи кави до понад 350 °C (приблизно 660 °F), позбавляючи їх кисню.
Цей процес називається піролізом. Він розщеплює органічні молекули, в результаті чого утворюється пористе, багате вуглецем деревне вугілля, яке називається біовугіллям, яке може утворювати зв’язки з цементною матрицею та таким чином вбудовуватися в неї. Ройчанд і його колеги також спробували піролізувати кавову гущу при 500 °C, але отримані частинки біовугілля були не такими міцними.
Дослідники попередили, що їм все ще потрібно оцінити довгостроковість їхнього цементного продукту. Зараз вони працюють над тестуванням того, як гібрид кава-цемент працює під час циклів заморожування/відтавання, водопоглинання, стирання та багатьох інших факторів стресу. Команда також працює над створенням біовугілля з інших джерел органічних відходів, включаючи деревину, харчові та сільськогосподарські відходи.
«Наші дослідження знаходяться на ранніх стадіях, але ці захоплюючі відкриття пропонують інноваційний спосіб значно зменшити кількість органічних відходів, які відправляються на звалище», — сказав інженер RMIT Шеннон Кілмартін-Лінч.
«Натхненням для мого дослідження з точки зору корінного населення є турбота про країну, забезпечення сталого життєвого циклу для всіх матеріалів і уникнення вивезення речей на звалище, щоб мінімізувати вплив на навколишнє середовище». Їхнє дослідження було опубліковано в Journal of Cleaner Production.
