Щороку у світі утворюється близько 10 мільярдів кілограмів кавових відходів, більшість яких потрапляє на сміттєзвалища. Австралійські дослідники з RMIT University знайшли спосіб перетворити ці відходи на корисний будівельний матеріал. Вони з'ясували, що обвуглені кавові рештки можуть зробити бетон до 30% міцнішим.
Ідея допомагає розв'язати одразу дві проблеми -- скоротити кількість органічного сміття та зменшити шкоду від видобутку природних ресурсів.
"Утилізація органічних відходів -- це серйозний виклик, адже вони виділяють великі обсяги парникових газів, зокрема метан і вуглекислий газ, які сприяють зміні клімату", -- пояснив інженер RMIT Раджів Ройчанд.
У глобальному масштабі будівельний сектор переживає стрімкий розвиток, що, в свою чергу, призводить до зростання потреби у бетоні. Основним матеріалом для його виготовлення є пісок, який найчастіше видобувають з русел річок. Така практика негативно впливає на екологічні системи та виснажує природні запаси.
"Різке зростання потреби в піску суттєво впливає на навколишнє середовище. Запаси обмежені, а процес видобутку піску викликає тривалі екологічні проблеми," - зазначив інженер з RMIT Джі Лі. - "Впровадження циркулярної економіки може сприяти зменшенню відходів і збереженню природних ресурсів."
Дослідники не можуть просто додати кавову гущу в бетон -- вона виділяє речовини, які знижують його міцність. Тому вони застосували піроліз -- нагрівання кавових відходів до понад 350 °C без доступу кисню.
Цей процес розкриває органічні сполуки та трансформує гущу в пористе вуглецеве вугілля, відоме як біочар. Його частинки ефективно взаємодіють з цементом, покращуючи міцність матеріалу.
Коли відходи нагрівали до 500 °C, біочар виявився менш міцним, тож оптимальною стала нижча температура.
Дослідники вказали на необхідність оцінки тривалості служби нового типу бетону. Зокрема, проводяться випробування на його стійкість до циклів замерзання і відтавання, а також на стійкість до стирання, впливу води та інших фізичних навантажень.
Група спеціалістів також займається виробництвом біочару з альтернативних відходів, таких як деревина, залишки їжі та сільськогосподарські продукти.
"Наше дослідження наразі перебуває на початковій стадії, але отримані результати демонструють новаторський підхід до суттєвого зменшення обсягу органічних відходів, які опиняються на сміттєзвалищах", -- підкреслила інженерка RMIT Шеннон Кілмартін-Лінч.
#Інженер #Пісок #Будівництво #Кава #Сміття #Екосистема #Органічна сполука #Мінливість та зміна клімату #Природний ресурс #Будівельний матеріал #Відходи #Бетон #Надійність конструкції #Вуглекислий газ #Сміттєзвалище #Переробка #Парниковий газ #Метан #Піроліз #Цемент
