کشف کاربرد عملی شگفت انگیز از باقی مانده قهوه

دستورالعمل جدید آنها می تواند چندین مشکل را همزمان حل کند.

هرساله 10 میلیارد کیلوگرم ضایعات قهوه در سطح جهان تولید می شود که بیشتر به محل های دفن زباله ختم می شوند.

مهندس دانشگاه RMIT راجیو رویچاند توضیح می دهد:« دفع زباله های آلی یک چالش زیست محیطی است زیرا مقادیر زیادی گازهای گلخانه ای از جمله متان و کربن دی اکسید منتشر می کند که موجب تغییرات آب و هوایی می شود.»

با رونق بازار ساخت و ساز در سطح جهانی، تقاضای روزافزونی برای بتن فشرده با منابع نیز وجود دارد که باعث ایجاد مجموعه دیگری از چالش های زیست محیطی نیز می شود.

مهندس RMIT، جی لی می گوید:« استخراج مداوم شن و ماسه طبیعی در سطح جهان -که معمولا از بستر رودخانه ها و سواحل گرفته می شود- برای برآورده ساختن نیازهای رو به رشد صنعت ساخت و ساز تاثیر زیادی بر محیط زیست دارد.»

« به دلیل محدودیت ماهیت منابع و اثرات زیست محیطی استخراج شن و ماسه، چالش های حیاتی و طولانی مدت در حفظ عرضه پایدار شن و ماسه وجود دارد. با رویکرد اقتصاد دایره ای، می توانیم زباله های ارگانیک را از محل دفن زباله دور نگه داریم و همچنین منابع طبیعی خود مانند شن و ماسه را بهتر حفظ کنیم.»

محصولات ارگانیک مانند تفاله قهوه را نمی توان مستقیما به بتن اضافه کرد زیرا مواد شیمیایی نشت می کند و باعث تضعیف استحکام مصالح ساختمانی می شود.بنابراین، این تیم با استفاده از سطوح انرژی پایین، دمای قهوه را تا بیش از 350 درجه سانتیگراد (حدود 660 درجه فارنهایت) گرم کردند و در عین حال اکسیژن را از دست دادند.

این فرایند پیرولیز نامیده می شود. مولکول های آلی شکسته می شود و در نتیجه ذغال متخلخل و غنی از کربن به نام بیوچار تولید می شود که می تواند با ماتریس سیمان پیوند ایجاد کند و در نتیجه خود را در ماتریکس سیمان بگنجاند.

رویچاند و همکارانش همچنین سعی کردند تفاله های قهوه را در دمای 500 درجه سانتیگراد تجزیه کنند اما ذرات بیوچار به اندازه کافی قوی نبودند.

محققان هشدار می دهند که هنوز باید دوام طولانی مدت محصول سیمانی خود را ارزیابی کنند. آنها اکنون در حال کار بر روی آزمایش نحوه عملکرد سیمان قهوه هیبریدی تحت چرخه های انجماد-ذوب، جذب آب، ساییدگی، و بسیاری از عوامل استرس زا هستند.

این تیم همچنین در حال کار بر روی ایجاد بیوچار از سایر منابع ضایعات آلی از جمله چوب، ضایعات مواد غذایی و زباله های کشاورزی است.

مهندس RMIT شانون کیلمارتین-لینچ می گوید:« تحقیقات ما در مراحل اولیه است، اما این یافته های هیجان انگیز روشی نوآورانه برای کاهش تا حد زیادی زباله های آلی که به محل دفن زباله می روند ارائه می کند.»

« الهام بخش تحقیقات من، از دیدگاه بومی، مراقبت از کشور است. اطمینان از وجود یک چرخه زندگی پایدار برای همه مواد و اجتناب از ورود مواد به محل دفن زباله برای به حداقل رساندن تاثیر بر محیط زیست.»

منابع: science alert

Journal of Cleaner Production