Исследователи из Австралии обнаружили , что мы могли бы производить бетон на 30 процентов прочнее, обрабатывая и добавляя в смесь обожженную кофейную гущу.
Их новый рецепт может решить несколько проблем одновременно.
Ежегодно в мире производится ошеломляющие 10 миллиардов килограммов кофейных отходов. Большая 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», – говорит 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, используя низкие уровни энергии, команда нагрела кофейные отходы до температуры более 350°C (около 660°F), лишив их при этом 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.
Ройчанд и его коллеги также пытались пиролизовать кофейную гущу при температуре 500°C, но полученные частицы биоугля оказались не такими прочными.
Исследователи предупреждают, что им все еще необходимо оценить долгосрочную долговечность своего 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», — говорит 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».
Их исследование было опубликовано в журнале Journal of Cleaner Production .
Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
