Можем да произвеждаме бетон, който е с 30 процента по-здрав чрез обработка и добавяне на използвана утайка от кафе към сместа, откриха изследователи в Австралия. Тяхната умна рецепта може да реши множество проблеми едновременно.
Всяка година светът произвежда зашеметяващите 10 милиарда килограма отпадъци от кафе в световен мащаб. Повечето завършват на сметищата.
„Изхвърлянето на органични отпадъци представлява екологично предизвикателство, тъй като отделя големи количества парникови газове, включително метан и въглероден диоксид, които допринасят за изменението на климата,“ обясни инженерът от университета RMIT Раджив Ройчанд.
С процъфтяващия строителен пазар в световен мащаб има и непрекъснато нарастващо търсене на ресурсоемък бетон, което също причинява друг набор от екологични предизвикателства.
"Продължаващият добив на естествен пясък по света, който обикновено се взема от речни корита и брегове, не може да отговори на бързо нарастващите изисквания на строителната индустрия има голямо въздействие върху околната среда," каза инженерът на RMIT Jie Li.
„Има критични и дълготрайни предизвикателства при поддържането на устойчиво снабдяване с пясък поради ограничения характер на ресурсите и въздействието върху околната среда от добива на пясък. С подход на кръгова икономика бихме могли да предпазим органичните отпадъци от депата и също така да запазим по-добре нашите природни ресурси като пясъка."
Органичните продукти като утайката от кафе не могат да се добавят директно към бетона, тъй като пропускат химикали, които отслабват здравината на строителния материал. Така че, използвайки ниски енергийни нива, екипът нагрява отпадъците от кафе до над 350 °C, като същевременно ги лишава от кислород. Този процес се нарича пиролиза. Той разгражда органичните молекули, което води до порест, богат на въглерод въглен, наречен биовъглен, който може да образува връзки и по този начин да се включи в циментовата матрица.
Ройчанд и колегите му също се опитаха да пиролизират утайката от кафе при 500 °C, но получените частици биовъглен не бяха толкова силни.
Изследователите предупредиха, че те все още трябва да оценят дългосрочната издръжливост на техния циментов продукт. Сега те работят върху тестване как хибридът кафе-цимент се представя при цикли на замразяване/размразяване, абсорбция на вода, абразии и много други стресови фактори.
Екипът също така работи върху създаването на биовъглища от други източници на органични отпадъци, включително дървесина, хранителни отпадъци и селскостопански отпадъци.
„Нашето изследване е в начален стадий, но тези вълнуващи открития предлагат иновативен начин за значително намаляване на количеството органични отпадъци, които отиват на депата,“ каза инженерът на RMIT Шанън Килмартин-Линч.
„Вдъхновението за моите изследвания, от гледна точка на местното население, включва грижа за страната, осигуряване на устойчив жизнен цикъл за всички материали и избягване на нещата, които отиват на депата, за да се сведе до минимум въздействието върху околната среда."
Изследването им е публикувано в Journal of Cleaner Production.