Ученые из Австралии обнаружили, что можно производить бетон на 30 процентов прочнее, добавляя в смесь обожженную кофейную гущу. Исследование было опубликовано в журнале Journal of Cleaner Production .
Ежегодно в мире производится порядка 10 миллиардов килограммов кофейных отходов. Большая их часть попадает на свалки.
«Утилизация органических отходов представляет собой экологическую проблему, поскольку при этом выделяется большое количество парниковых газов, включая метан и углекислый газ, которые способствуют изменению климата »,объясняет инженер Университета RMIT Раджив Ройчанд.
В условиях быстро развивающегося строительного рынка во всем мире растет спрос на ресурсоемкий бетон, что также создает ряд экологических проблем.
«Постоянная добыча природного песка по всему миру – обычно из русл рек и берегов – для удовлетворения быстро растущих потребностей строительной отрасли оказывает большое влияние на окружающую среду», – заметил инженер RMIT Цзе Ли. Существуют серьезные и долгосрочные проблемы в поддержании устойчивых поставок песка из-за ограниченности ресурсов и воздействия добычи песка на окружающую среду. Используя подход экономики замкнутого цикла, мы могли бы не допускать попадания органических отходов на свалку, а также лучше сохранять их. наши природные ресурсы, такие как песок».
Органические продукты, такие как кофейная гуща, нельзя добавлять непосредственно в бетон, поскольку они выделяют химические вещества, ослабляющие прочность строительного материала. Поэтому команда исследователей нагрела кофейные отходы до температуры более 350°C, лишив их кислорода.
Этот процесс называется пиролизом. Он разрушает органические молекулы, в результате чего образуется пористый, богатый углеродом древесный уголь, называемый биоуглем, который может образовывать связи и тем самым включаться в цементную матрицу.
Ученые предупреждают, что им все еще необходимо оценить долговечность иновационного цементного продукта. Сейчас они работают над тестированием того, как гибридный кофе-цемент ведет себя в условиях циклов замораживания/оттаивания, водопоглощения, истирания и многих других стрессовых факторов.
Команда также работает над созданием биоуглей из других источников органических отходов, включая древесину, пищевые и сельскохозяйственные отходы.
«Наше исследование находится на ранних стадиях, но эти захватывающие результаты предлагают инновационный способ значительно сократить количество органических отходов, выбрасываемых на свалку»,рассказал инженер RMIT Шеннон Килмартин-Линч.
«Вдохновение для моего исследования с точки зрения коренных народов связано с заботой о стране, обеспечением устойчивого жизненного цикла для всех материалов и предотвращением попадания вещей на свалку, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду».добавил Шеннон Килмартин-Линч.