Инженеры из Австралии нашли способ изготовления более прочного бетона с использованием обжаренной кофейной гущи, чтобы придать добавке для напитка “двойной эффект” и сократить количество отходов, отправляемых на свалки.
Ведущий автор доктор Раджив Ройчанд из Университета RMIT сказал, что команда разработала методику, позволяющую сделать бетон на 30% прочнее путем превращения отработанной кофейной гущи в биоуголь, используя низкоэнергетический процесс без кислорода при температуре 350 градусов Цельсия.
“Утилизация органических отходов представляет собой экологическую проблему, поскольку при этом выделяется большое количество парниковых газов, включая метан и углекислый газ, которые способствуют изменению климата”, – сказал Ройчанд из инженерной школы.
В Австралии ежегодно образуется 75 миллионов килограммов отходов молотого кофе — большая их часть отправляется на свалки. Ежегодно во всем мире образуется 10 миллиардов килограммов отработанного кофе.
Опубликованное в журнале “Journal of Cleaner Production” исследование инженеров RMIT является первым доказательством того, что отработанную кофейную гущу можно использовать для улучшения качества бетона.
“Вдохновением для нашей работы было найти инновационный способ использования большого количества кофейных отходов в строительных проектах вместо того, чтобы отправлять их на свалки — чтобы дать кофе “двойной шанс” на жизнь”, – сказал Ройчанд, научный сотрудник RMIT.
“Несколько советов, которые борются с утилизацией органических отходов, проявили интерес к нашей работе”.
“Они уже привлекли нас к своим предстоящим инфраструктурным проектам, включающим пиролиз различных органических отходов”.
Пиролиз включает в себя нагрев органических отходов в отсутствие кислорода.
Ведущий автор, доктор Шеннон Килмартин-Линч, научный сотрудник RMIT, занимающийся исследованиями в области коренных народов вице-канцлера, сказала, что строительные отрасли по всему миру могли бы сыграть определенную роль в превращении этих отходов в ценный ресурс.
“Вдохновение для моего исследования, с точки зрения коренных народов, связано с заботой о стране, обеспечением устойчивого жизненного цикла всех материалов и предотвращением попадания вещей на свалку, чтобы минимизировать воздействие на окружающую среду”, – сказал Килмартин-Линч из инженерной школы RMIT.
“Бетонная промышленность обладает потенциалом внести значительный вклад в увеличение объемов переработки органических отходов, таких как использованный кофе”.
“Наше исследование находится на ранней стадии, но эти захватывающие результаты предлагают инновационный способ значительно сократить количество органических отходов, которые отправляются на свалку”.
Сохранение ценного природного ресурса
Автор-корреспондент и руководитель исследовательской группы профессор Цзе Ли сказал, что кофейный биоуголь может заменить часть песка, который использовался для приготовления бетона.
“Продолжающаяся добыча природного песка по всему миру — обычно его берут со дна рек и берегов — для удовлетворения быстро растущих потребностей строительной отрасли оказывает большое влияние на окружающую среду”, – сказал Ли.
Ежегодно в строительных проектах по всему миру используется 50 миллиардов тонн природного песка.
“Существуют критические и долговременные проблемы в поддержании устойчивых поставок песка из-за ограниченности ресурсов и воздействия добычи песка на окружающую среду”, – сказал Ли.
“Используя подход, основанный на круговой экономике, мы могли бы не допускать попадания органических отходов на свалки, а также лучше сохранять наши природные ресурсы, такие как песок”.
Соавтор исследования доктор Мохаммад Сабериан сказал, что строительной отрасли необходимо изучить альтернативные сырьевые материалы для обеспечения своей устойчивости.
“Наша исследовательская группа накопила большой опыт в разработке высокооптимизированных биоуглей из различных органических отходов, включая древесный биоуголь, биоуголь из пищевых отходов, биоуголь из сельскохозяйственных отходов и биоуголь из твердых бытовых отходов, для конкретных применений”, – сказал Сабериан.
Исследователи планируют разработать стратегии практического внедрения и работать над проведением полевых испытаний. Команда стремится сотрудничать с различными отраслями промышленности для развития своих исследований.