Każdego roku osoby pijące kawę na świecie wyrzucają aż 60 milionów ton fusów. Są groźne dla środowiska, bo po trafieniu na wysypiska śmieci, w trakcie procesu rozkładu uwalnia się z nich metan, silny gaz cieplarniany. Co prawda próbuję się recyklingować fusy, tworząc z nich opakowania, ubrania, brykiet do grilla czy nawet zegarki. Ale są to działania niszowe, na zbyt małą skalęm by docelowo rozwiązać problem fusów. Dlatego takim przełomem są prace naukowców uniwersytetu RMIT w Melbourne. W lipcowym numerze Journal of Cleaner Production opisali nowe zastosowanie odpadów z kawy. Dodali je do betonu, po to by go… wzmocnić.
Od początku celem badaczy z australijskiej uczelni było rozwiązanie problemu emisji z odpadów organicznych z trafiających na składowiska. „Szukaliśmy innowacyjnego sposobu na przekształcenie ich w cenny zasób, który da się wykorzystać na masową skalę” – tłumaczy Rajeev Roychand, materiałoznawca i inżynier ds. projektowania konstrukcji w RMIT. „Nawiasem mówiąc, burzliwe dyskusje odbywały się przy filiżance kawy i od niej – a właściwie jej fusów – postanowiliśmy zacząć” – tłumaczy główny autor badania magazynowi Fast Company.
Początkowo próbowali mieszać niepoddane obróbce fusy z kawy z betonem, zastępując część piasku zwykle używanego w mieszance. W stanie surowym odpady kawy nie pomogły. W efekcie wypłukiwania części ważnych związków, beton nie utwardzał się prawidłowo. Następnie próbowali zastosować pirolizę – proces, który podgrzewa zmieloną kawę bez użycia tlenu, rozkładając odpady bez ich spalania. Dostosowując ten proces do niższej temperatury, odkryli, że powstały materiał (biowęgiel) wzmocnia beton o 30%.
Biowęgiel z fusów kawy ma idealne połączenie struktury porów i zawartości węgla, które pochłaniają wodę uważa Roychand. Kiedy biowęgiel kawowy miesza się z betonem, jego cząsteczki zachowują się jak zbiorniki wody w mikroskali rozmieszczone w betonie. Gdy beton twardnieje, biowęgiel powoli uwalnia zgromadzoną w sobie wodę, nawadniając i redukując w ten sposób mikropęknięcia skurczowe. Powoduje to poprawę wytrzymałości betonu. Zastępując część piasku stosowanego w betonie, to rozwiązanie ma również inną korzyść dla środowiska. Każdego roku na całym świecie w budownictwie wykorzystuje się około 50 miliardów ton piasku; wydobycie tego piasku niszczy siedliska i powoduje erozję gleby.
Pomimo dużej ilości odpadów kawowych, przy wykorzystaniu nawet wszystkich zebranych fusów mogą one pokryć jedynie ułamek tego, co byłoby potrzebne do zaopatrzenia całego przemysłu betoniarskiego. Ale to rozwiązanie może pociągnąć za sobą szereg innych. Proces wytwarzania biowęgla można próbować zastosować do innych rodzajów odpadów organicznych, które trafiają na wysypiska śmieci. „Do tej pory zajmowaliśmy się kawą i biowęglem drzewnym, ale w naszych późniejszych pracach przyglądamy się wszystkim innym formom odpadów organicznych” – mówi Roychand. „Może to znacząco przyczynić się do przekierowania tych odpadów ze składowisk do zastosowań betonowych i zmniejszenia ich zależności od ciągłego wydobycia naturalnego piasku”.
Ponieważ biowęgiel sprawia, że beton jest znacznie mocniejszy, może umożliwić zmniejszenie ilości cementu w mieszance o 10%, co mogłoby zrównoważyć dodatkowe koszty wytwarzania biowęgla. Potencjalnie można by go również zastosować w połączeniu z innymi innowacjami zmniejszającymi emisję z produkcji cementu.
Jeszcze nie dodano komentarza!