Мы могли бы производить бетон, который будет на 30% прочнее, обрабатывая и добавляя в смесь обугленную кофейную гущу, исследователи из Австралии обнаружил.
Их умный рецепт может решить несколько проблем одновременно.
Ежегодно в мире производится ошеломляющие 10 миллиардов килограммов (22 миллиарда фунтов) 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,” объяснил инженер Университета RMIT Раджив Ройчанд.
В условиях процветающего строительного рынка во всем мире также постоянно растет спрос на ресурсоемкий бетон, что приводит к еще одному набору экологических проблем. тоже.
“Продолжающаяся добыча природного песка по всему миру – обычно добываемого из русел рек и берегов – для удовлетворения быстро растущих потребностей строительной отрасли оказывает большое влияние на окружающую среду», – сказал 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 свалки, а также лучше сохранять наши природные ресурсы, такие как песок».
Органические продукты, такие как кофейная гуща, нельзя добавлять непосредственно в бетон, поскольку они выделяют химические вещества, которые ослабляют 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 биоуголь, 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 предупредили, что им все еще необходимо оценить долгосрочную долговечность своего цементного продукта. Сейчас они работают над тестированием того, как гибрид 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», – сказала инженер RMIT Шеннон Килмартин-Линч.
«Вдохновением для моего исследования, с точки зрения коренных народов, является забота о стране, обеспечение устойчивого жизненного цикла всех материалов и предотвращение попадания вещей на свалку, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду».
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.
