Австралийски изследователи от университета RMIT в Мелбърн съобщават, че овъглената утайка от кафе може да се използва като добавка в циментови смеси, увеличавайки здравината на бетона с до 30 процента. Откритието съчетава решаване на екологичен проблем с нуждите на строителния сектор и вече е приложено при първите експериментални тротоари в региона, което попада в категорията важни новини за индустрията и околната среда.
Екипът отбелязва, че ежегодно по света се генерират приблизително 10 милиарда килограма отпадъци от кафе, от които голяма част се озовават на сметища и отделят парникови газове като метан и въглероден диоксид. Паралелно с това строителният бум изисква големи количества пясък, чието добиване уврежда речните корита и екосистемите. Комбинацията от тези два проблема мотивира учените да търсят кръгова икономика и алтернативни материали за бетонни смеси.
Органичната утайка от кафе не може да се прибавя директно към цимента, тъй като съдържащите се в нея органични съединения отделят вещества, които намаляват якостта на крайния продукт. За да бъдат избегнати тези неблагоприятни ефекти, изследователите прилагат пиролиза — термичен процес при температура над 350 градуса по Целзий в среда без кислород. При пиролизата органичните молекули се разграждат и преобразуват в порест, въглероден материал, известен като биовъглен, който има добра съвместимост с циментовата матрица.
Преобразуването на утайката в биовъглен осигурява две основни предимства: намаляване на количествата органични отпадъци, изпращани към депа, и частична замяна на естествен пясък в бетонните смеси. В практическото изпитание за изграждане на пешеходна алея в един от големите инфраструктурни проекти около Мелбърн, технологията е намалила необходимостта от над 3 тона естествен пясък и е предотвратила изхвърлянето на утайката, еквивалентна на близо 140 000 чаши кафе.
От лабораторните проби до градската настилка — новият материал вече е подложен на реални натоварвания. Работата включва тестове за дълготрайност при цикли на замръзване и размразяване, въздействие на влага и механично износване, с цел да се потвърдят дългосрочните характеристики на „кафения бетон“. Резултатите от предварителните изпитвания показват повишаване на механичната якост, но учените подчертават необходимостта от по-широки и продължителни наблюдения, преди технологията да бъде разпространена масово.
Екипът от RMIT също така подготвя търговски партньорства, които да улеснят индустриалното приложение на материала и неговото излизане на международния пазар. Специалистите посочват, че внедряването на биовъглен от кафе може да бъде част от решения за устойчиво строителство, като едновременно намали отпадъците и натиска върху природните пясъчни ресурси.
В опита да обяснят практическите ограничения, изследователите уточняват, че производственият процес изисква контролирани условия за пиролиза и качествен контрол на получената добавка. Това означава, че за мащабно прилагане ще е нужно изграждане на инфраструктура за събиране и обработка на утайката от кафета и кафетерии, както и стандартизация на материалите за употреба в строителството.
Новината за успешните проби предизвиква интерес в научни и промишлени среди и вече попада в раздела с важни новини в редица медийни материали за иновации в строителството. За повече детайли и хронология на експериментите съобщава town.bg, а темата привлича вниманието и на местни инициативи за кръгова икономика, отбелязвани в публикации на таун.бг.
Продължаващите изпитания ще дадат по-ясна картина за възможностите и ограниченията на този подход. Ако резултатите се потвърдят в по-широк мащаб, замяната на част от пясъка с биовъглен от кафе може да се превърне в практичен инструмент за устойчиво градско строителство и намаляване на хранителните отпадъци.
Абонирайте се за нас в Google News.
