Будувати будинки з кавової гущі пропонують вчені

Дослідники з Австралії виявили, що ми могли б виробляти бетон на 30 відсотків міцніше, обробляючи та додаючи до суміші обвуглену кавову гущу. Їх розумний рецепт може вирішити кілька проблем одночасно. Дослідження опубліковано в журналі Journal of Cleaner Production .

Щорічно у світі виробляється приголомшливі 10 мільярдів кілограмів кавових відходів. Більшість потрапляє на звалища.

"Утилізація органічних відходів є екологічною проблемою, оскільки при цьому виділяється велика кількість парникових газів, включаючи метан і вуглекислий газ, які сприяють зміні клімату", - пояснив інженер Університету RMIT Раджив Ройчанд.

В умовах будівельного ринку, що швидко розвивається, у всьому світі зростає попит на ресурсомісткий бетон, що також створює ряд екологічних проблем.

«Видобуток природного піску, що продовжується, по всьому світу – зазвичай з русл річок і берегів – для задоволення швидко зростаючих потреб будівельної галузі дуже впливає на навколишнє середовище», – сказав інженер RMIT Цзе Лі.

«Існують серйозні та довгострокові проблеми у підтримці стійких поставок піску через обмеженість ресурсів та вплив видобутку піску на навколишнє середовище. Використовуючи підхід економіки замкнутого циклу, ми могли б не допускати попадання органічних відходів на звалище, а також краще їх зберігати. наші природні ресурси, такі як пісок.

Органічні продукти, такі як кавова гуща, не можна додавати безпосередньо до бетону, оскільки вони виділяють хімічні речовини, які послаблюють міцність будівельного матеріалу. Тому, використовуючи низькі рівні енергії, команда нагріла кавові відходи до температури понад 350 °C (близько 660 °F), позбавивши їх кисню.

Цей процес називається піролізом. Він руйнує органічні молекули, внаслідок чого утворюється пористе, багате на вуглець деревне вугілля, зване біовугіллям, яке може утворювати зв'язки і тим самим включатися в цементну матрицю.

Ройчанд та його колеги також намагалися піролізувати кавову гущу при температурі 500 °C, але отримані частинки біовугілля виявилися не такими міцними.

Дослідники попередили, що їм все ще потрібно оцінити довгострокову довговічність власного цементного продукту. Зараз вони працюють над тестуванням того, як гібридна кава-цемент поводиться в умовах циклів заморожування/відтавання, водопоглинання, стирання та багатьох інших стресових факторів.

Команда також працює над створенням біовугілля з інших джерел органічних відходів, включаючи деревину, харчові та сільськогосподарські відходи.

"Наше дослідження знаходиться на ранніх стадіях, але ці захоплюючі результати пропонують інноваційний спосіб значно скоротити кількість органічних відходів, що викидаються на звалище", - сказав інженер RMIT Шеннон Кілмартін-Лінч.

«Натхнення для мого дослідження з погляду корінних народів пов'язане із турботою про країну, забезпеченням стійкого життєвого циклу для всіх матеріалів та запобіганням попаданню речей на звалище, щоб мінімізувати вплив на навколишнє середовище».

Фото: matusgajdos