Ο καφές γίνεται… σκυρόδεμα;
Σκυρόδεμα που μπορεί να είναι 30% ισχυρότερο από το κανονικό μπορεί να επιτευχθεί με την επεξεργασία και την προσθήκη υπολλειμμάτων καφέ, αποκαλύπτουν ερευνητές στην Αυστραλία.
Κάθε χρόνο ο κόσμος παράγει 10 δισεκατομμύρια κιλά απορριμμάτων καφέ παγκοσμίως! Η μεγαλύτερη ποσότητα αυτών καταλήγει δυστυχώς σε χωματερές.
«Η διάθεση των οργανικών αποβλήτων αποτελεί περιβαλλοντική πρόκληση καθώς εκπέμπονται μεγάλες ποσότητες αερίων του θερμοκηπίου, συμπεριλαμβανομένου του μεθανίου και του διοξειδίου του άνθρακα, που συντελούν στην κλιματική αλλαγή», εξήγησε ο μηχανικός του Πανεπιστημίου RMIT Rajeev Roychand.
Καθώς ο κατασκευαστικός κλάδος ακμάζει την τελευταία περίοδο σε παγκόσμιο επίπεδο, ολοένα και μεγαλύτερη είναι η ζήτηση για σκυρόδεμα, κάτι που προκαλεί και μια νέο σειρά περιβαλλοντικών προκλήσεων.
«Η συνεχιζόμενη εξόρυξη φυσικής άμμου σε όλο τον κόσμο – που συνήθως λαμβάνεται από κοίτες και όχθες ποταμών – για την κάλυψη των ταχέως αυξανόμενων απαιτήσεων της κατασκευαστικής βιομηχανίας έχει μεγάλο αντίκτυπο στο περιβάλλον», δήλωσε ο μηχανικός του RMIT Jie Li.
“Με μια προσέγγιση κυκλικής οικονομίας, θα μπορούσαμε να κρατήσουμε τα οργανικά απόβλητα εκτός των χωματερών και επίσης να διατηρήσουμε καλύτερα τους φυσικούς μας πόρους όπως η άμμος” πρόσθεσε.
Τα βιολογικά προϊόντα όπως το κατακάθι του καφέ δεν μπορούν να προστεθούν απευθείας στο σκυρόδεμα επειδή περιέχουν χημικές ουσίες που μειώνουν την αντοχή του δομικού υλικού. Χρησιμοποιώντας χαμηλά επίπεδα ενέργειας, η ομάδα έκαψε τα απορρίμματα καφέ σε θερμοκρασία άνω των 350 °C ενώ παράλληλα αφαιρούσε το οξυγόνο.
Αυτή η διαδικασία ονομάζεται πυρόλυση. Διασπά τα οργανικά μόρια, με αποτέλεσμα έναν πορώδες, πλούσιο άνθρακα που ονομάζεται βιοκάρβουνο, ο οποίος μπορεί να ενσωματωθεί στη μήτρα του τσιμέντου.
Ο Roychand και οι συνεργάτες του προσπάθησαν επίσης να πυρολύσουν τα υπολείμματα του καφέ στους 500 °C, αλλά τα σωματίδια που προέκυψαν δεν ήταν τόσο ισχυρά.
Οι ερευνητές προειδοποίησαν ότι πρέπει ακόμα να αξιολογήσουν τη μακροπρόθεσμη ανθεκτικότητα του προϊόντος. Αυτή την περίοδο πραγματοποιούν δοκιμές προκειμένου να διαπιστώσουν πώς λειτουργεί το υβριδικό “τσιμέντο καφέ” σε κύκλους κατάψυξης/απόψυξης, απορρόφησης νερού, εκδορών και πολλών άλλων στρεσογόνων παραγόντων.
Η ομάδα εργάζεται επίσης για τη δημιουργία βιοανθράκων από άλλες πηγές οργανικών αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένου του ξύλου, των απορριμμάτων τροφίμων και των γεωργικών απορριμμάτων.
«Η έρευνά μας βρίσκεται σε αρχικά στάδια, αλλά αυτά τα συναρπαστικά ευρήματα προσφέρουν έναν καινοτόμο τρόπο που μπορεί να συμβάλλει στη σημαντική μείωση μεγάλων ποσοστήτων οργανικών αποβλήτων που πηγαίνουν στους χώρους υγειονομικής ταφής», δήλωσε ο μηχανικός του RMIT Shannon Kilmartin-Lynch.
