Επιστήμονες φτιάχνουν τσιμέντο... από καφέ

20:14 23/8/2023 - Πηγή: Dikaiologitika

Αυστραλοί μηχανικοί ισχυρίζονται ότι μπορούν να κάνουν το σκυρόδεμα σχεδόν 30% πιο ισχυρό ενσωματώνοντας επεξεργασμένους κόκκους καφέ στο υλικό

Από μια ιδέα που προέκυψε πάνω από ένα φλιτζάνι καφέ, μηχανικοί στο RMIT (Royal Melbourne Institute of Technology) εμπνεύστηκαν μια τεχνική ανακύκλωσης των χρησιμοποιημένων υπολειμμάτων καφέ για την παραγωγή ισχυρότερου σκυροδέματος. Οι ερευνητές ισχυρίζονται πως ανέπτυξαν έναν τρόπο να κάνουν το σκυρόδεμα σχεδόν 30% πιο ισχυρό, ενσωματώνοντας επεξεργασμένο κατακάθι καφέ

στο υλικό.

Πιο συγκεκριμένα, οι ερευνητές μετέτρεψαν τα κατακάθια του καφέ σε βιοεξανθράκωμα (biochar)-όπως ονομάζεται το ελαφρύ μαύρο υπόλειμμα, κατασκευασμένο από άνθρακα και στάχτη, που παραμένει μετά την πυρόλυση της βιομάζας, παρόμοιο με τον ξυλάνθρακα-και χρησιμοποίησαν αυτό το βιοεξανθράκωμα για να αντικαταστήσουν ένα μέρος της άμμου που απαιτείται για την κατασκευή σκυροδέματος.

«Η ιδέα προέκυψε από την επιθυμία μας να μειώσουμε τα απορρίμματα του καφέ στο χώρο εργασίας» δήλωσε στον Guardian ο συν-επικεφαλής της μελέτης Δρ Shannon Kilmartin-Lynch και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο RMIT.
«Υπήρξε πολύ κατακάθι καφέ και κάψουλες από καφέ που πετούσαμε στα σκουπίδια», είπε. «Θέλαμε να δούμε αν θα μπορούσαμε να μετατρέψουμε αυτά τα κατακάθια καφέ σε ένα πιο πολύτιμο είδος υλικού».

Οι ερευνητές συνεργάζονται τώρα με τοπικά συμβούλια για μελλοντικά έργα υποδομής, όπως η κατασκευή διαδρόμων και πεζοδρομίων. Η τεχνική θα μπορούσε να είναι ωφέλιμη για το περιβάλλον εάν καταφέρει να μειώσει την ποσότητα των απορριμμάτων καφέ που πηγαίνουν στους χώρους υγειονομικής ταφής, καθώς και τη ζήτηση για φυσική άμμο που χρησιμοποιείται στην κατασκευαστική βιομηχανία, λένε οι μηχανικοί.

Τα απόβλητα τροφίμων αντιπροσωπεύουν περίπου το 3% των ετήσιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στην Αυστραλία, σύμφωνα με τη Μελέτη Σκοπιμότητας της Εθνικής Στρατηγικής για τα Απόβλητα Τροφίμων. Η Αυστραλία παράγει περίπου 75.000 τόνους απορριμμάτων καφέ ετησίως.

Η δημιουργία του βιοεξανθρακώματος περιλαμβάνει το ψήσιμο των χρησιμοποιημένων κόκκων καφέ με τον ίδιο τρόπο που καβουρδίζονται οι αχρησιμοποίητοι κόκκοι για να βελτιώσουν τη γεύση τους, δήλωσε στον Guardian ο επικεφαλής της μελέτης Δρ Rajeev Roychand του RMIT. «Κάνουμε το ίδιο πράγμα, αλλά απουσία οξυγόνου για να αποτρέψουμε την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα», πρόσθεσε. «Δεν θέλουμε ο άνθρακας να εισέλθει στην ατμόσφαιρα και να αυξήσει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου».

Η διαδικασία, που ονομάζεται πυρόλυση, περιλαμβάνει θέρμανση των απορριμμάτων καφέ στους περίπου 350C. Η ομάδα λέει ότι η τεχνική τους είναι πιο αποδοτική ενεργειακά επειδή απαιτεί χαμηλότερες από τις συνηθισμένες θερμοκρασίες. «Συνήθως η πυρόλυση έχει υψηλή ενέργεια επειδή χρειάζεται θερμοκρασίες κάπου μεταξύ 700 και 900 C», είπε ο Kilmartin-Lynch.

Αντικαθιστώντας το 15% της άμμου που χρησιμοποιείται συνήθως στο σκυρόδεμα με βιοεξανθράκωμα καφέ, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυξήθηκε η αντοχή κατά 29,3%. «Δομικά, το ίδιο το βιοεξανθράκωμα του καφέ είναι λεπτότερο από την άμμο, αλλά είναι επίσης ένα πορώδες υλικό, επομένως επιτρέπει στο τσιμέντο να δεσμεύεται μέσα στην πορώδη δομή του », είπε ο Kilmartin-Lynch. «Σίγουρα είμαστε ακόμα στην αρχική του φάση, υπάρχουν περαιτέρω δοκιμές που πρέπει να γίνουν για την αντοχή και τέτοια πράγματα».

Εάν όλα τα υπολείμματα καφέ που παράγονται στην Αυστραλία κάθε χρόνο μετατρέπονταν σε βιοεξανθράκωμα, θα έφταναν περίπου τους 22.500 τόνους, εκτιμούν οι ερευνητές, την ίδια στιγμή που κάθε χρόνο περίπου 28,8 εκατομμύρια τόνοι άμμου απαιτούνται για την παραγωγή των περίπου 72.000 εκατομμυρίων τόνων τσιμέντου που κατασκευάζονται στην Αυστραλία.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Journal of Cleaner Production

#ΚΑΦΕΣ #ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΕΣ #ΤΣΙΜΕΝΤΟ