محققان استرالیایی به یک کاربرد شگفت‌انگیز برای تفاله‌های قهوه دست یافته‌اند که می‌تواند بتن را تا ۳۰ درصد قوی‌تر کند. این کشف می‌تواند به حل چندین مشکل زیست‌محیطی کمک کند.
هر ساله، حدود ۱۰ میلیارد کیلوگرم تفاله قهوه در جهان تولید می‌شود که بیشتر آن به محل‌های دفن زباله منتقل می‌شود. مهندس دانشگاه RMIT، راجیور رویچند، در توضیح این تحقیق گفت: “دفع زباله‌های ارگانیک یک چالش زیست‌محیطی است زیرا مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای از جمله متان و دی‌اکسید کربن را منتشر می‌کند که به تغییرات اقلیمی کمک می‌کند.”
با توجه به رونق بازار ساخت و ساز در سطح جهانی، تقاضا برای بتن که منابع زیادی مصرف می‌کند، به طور فزاینده‌ای در حال افزایش است و این امر چالش‌های زیست‌محیطی جدیدی را به همراه دارد. مهندس Jie Li از دانشگاه RMIT گفت: “استخراج مداوم شن طبیعی از بستر و حاشیه‌های رودخانه‌ها برای تأمین نیازهای در حال رشد صنعت ساخت و ساز تأثیر زیادی بر محیط زیست دارد.”
استفاده از تفاله قهوه به‌طور مستقیم در بتن ممکن نیست زیرا این مواد شیمیایی را آزاد می‌کنند که باعث تضعیف استحکام بتن می‌شود. بنابراین، محققان با استفاده از دماهای پایین، تفاله قهوه را به مدت طولانی‌تری در دمای بیش از ۳۵۰ درجه سانتی‌گراد (حدود ۶۶۰ درجه فارنهایت) حرارت دادند و آن را از اکسیژن محروم کردند. این فرآیند که به آن پیرولیز گفته می‌شود، مولکول‌های ارگانیک را تجزیه کرده و نوعی زغال‌سنگ متخلخل و غنی از کربن به نام بیوچار تولید می‌کند که می‌تواند با ماتریس سیمان پیوند برقرار کند.
محققان همچنین پیرولیز تفاله قهوه را در دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد آزمایش کردند، اما ذرات بیوچار حاصل از این دما به اندازه کافی قوی نبودند. آن‌ها در حال حاضر در حال ارزیابی دوام بلندمدت محصول سیمانی خود هستند و به آزمایش نحوه عملکرد این بتن ترکیبی در شرایط مختلف می‌پردازند.
این تحقیق در مراحل اولیه خود قرار دارد، اما یافته‌های امیدوارکننده‌ای را ارائه می‌دهد که می‌تواند به طور قابل توجهی مقدار زباله‌های ارگانیک را که به محل‌های دفن زباله منتقل می‌شود، کاهش دهد. در سال ۲۰۲۴، دانشگاه RMIT و شورای شهرستان Macedon Ranges یک آزمایش واقعی را آغاز کردند و پیاده‌روی در Gisborne، ویکتوریا را با بتن بیوچار قهوه ساختند. این پروژه به عنوان اولین پروژه زیرساختی بزرگ که از بتن بیوچار قهوه استفاده کرده، شناخته می‌شود و تخمین زده می‌شود که حدود ۱۴۰,۰۰۰ فنجان قهوه از محل‌های دفن زباله دور شده و بیش از ۳ تن شن صرفه‌جویی شده است.
اگر این روایت برایتان جالب بود، کشف بعدی را از پیشنهادهای پایین انتخاب کنید.