Австралийские ученые разработали уникальную технологию, позволяющую добавлять обработанную кофейную гущу в цементную смесь, благодаря чему бетон становится на 30% прочнее. Такой подход не только улучшает характеристики строительных материалов, но и решает сразу несколько важных экологических проблем.
Об этом сообщает ProIT
Потенциал повторного использования кофейных отходов
Каждый год в мире накапливается около 10 миллиардов килограммов кофейных остатков, большая часть из которых оказывается на свалках. При разложении органических отходов, в частности кофейной гущи, образуются парниковые газы, такие как метан и углекислый газ, которые негативно влияют на климат. В то же время строительная отрасль постоянно увеличивает спрос на бетон, а для его производства необходимы большие объемы природного песка. Массовая добыча песка из рек и берегов приводит к истощению природных ресурсов и разрушению экосистем.
Внедрение циркулярной экономики позволяет решать сразу две проблемы: уменьшить количество органических отходов на свалках и снизить нагрузку на природные ресурсы. Использование кофейной гущи в качестве части строительной смеси — пример такого подхода.
Технология превращения кофе в прочный бетон
Обычная кофейная гуща не подходит для добавления в бетон из-за химических веществ, которые могут снижать прочность материала. Поэтому исследователи из Университета RMIT в Мельбурне предложили инновационный метод: они подвергали кофейные отходы пиролизу — нагреванию до температуры выше 350°C без доступа кислорода. В результате образуется биоуголь — пористый материал, богатый углеродом, который интегрируется в цемент и усиливает его структуру.
Ученые также экспериментировали с различными температурами, в том числе 500°C, однако оптимальные свойства биоугля были получены именно при 350°C. Исследователи продолжают испытания на долговечность нового материала, в частности проверяют его устойчивость к морозам, воздействию воды, истиранию и другим нагрузкам. Кроме того, команда разрабатывает биоуголь из других видов органических отходов — древесины, пищевых и сельскохозяйственных остатков.
(Ройчанд и др., Journal of Cleaner Production, 2023)
“Наше исследование находится на ранних стадиях, но эти захватывающие результаты предлагают инновационный способ значительно уменьшить количество органических отходов, попадающих на свалки”, — отметил инженер Шеннон Килмартин-Линч. Он добавил, что с точки зрения коренных народов, его исследование вдохновлено заботой о Земле, что предполагает обеспечение устойчивого жизненного цикла для всех материалов и избегание их попадания на свалки для минимизации воздействия на окружающую среду.