Переработка отходов, особенно тех, которые появляются при обычном потреблении, является одной из главных экологических проблем. Ученые из австралийского Университета RMIT предложили новое решение: кофейная гуща может укреплять бетон и повышать его прочность на 30%. Это предложение не только экологично для строительства, но и дает отходам вторую жизнь, уменьшая их вред окружающей среде.
Исследователи, сталкиваясь с актуальной экологической проблемой и потребностью пересмотреть методы строительства, обращаются к неожиданным ресурсам для создания экологичных материалов. Австралия, известная качественным кофе, ежегодно производит большое количество кофейных отходов.
В связи с этим инженеры из Университета RMIT изучили один способ: использование отходов кофе для усиления бетона. Данный подход, сочетающий инновации и устойчивое развитие, может предложить решение актуальной экологической проблемы. Благодаря этому кофе получает вторую жизнь, а количество отходов на свалках сокращается.
Группа исследователей разработала технологию, позволяющую сделать бетон прочнее на 30% за счет превращения кофейной гущи в биосахар в ходе низкоэнергетического бескислородного процесса при температуре 350 градусов Цельсия. .
Экологическая проблема
С ростом экологической осведомленности проблема удаления органических отходов приобретает все большее значение. Кофейные остатки выделяются среди них своим количеством и влиянием. Разлагаясь, кофе производит парниковые газы — метан и углекислый газ, являющиеся главными причинами повышения глобальной температуры и изменения климата.
В Австралии годовое потребление кофе приводит к образованию 75 миллионов килограммов кофейной гущи. Большая часть этого отхода отправляется на свалки, что усиливает экологическую проблему. Глобально ситуация еще более тревожна: ежегодно образуется 10 миллиардов килограммов кофейной гущи, что указывает на масштаб задач по утилизации и переработке этих отходов.
Потенциал для строительной отрасли
Доктор Шеннон Килмартин-Линч, соавтор исследования, в пресс-релизе подчеркивает невостребованный потенциал строительного сектора. По ее мнению, вместо того чтобы считать органические отходы, в частности кофейные, только мусором для утилизации, их можно рассматривать как самостоятельный ресурс. Строительство, имеющее огромные масштабы и потребляющее громадное количество материалов, стоит на перекрестке стратегических решений.
Интегрируя эти отходы в свои технологические процессы, можно не только уменьшить экологический след, но и внедрить инновации в области строительных материалов. Согласно результатам исследования, кофейный биосахар, получаемый из кофейной гущи, обладает свойствами, позволяющими заменить часть песка, традиционно используемого для изготовления бетона.
Для получения биоугля необходим этап преобразования кофейных отходов. Исследователи выбрали экологичный процесс. При температуре 350 °C с помощью низкоэнергетического бескислородного метода из остатков получился биосахар. Попробован был и метод при температуре 500 °C. Этот подход не только позволил перерабатывать отходы, но и обеспечил энергоэффективность процесса.
Включение биоугля в бетон дало впечатляющие результаты. Эксперименты показали, что модифицированный материал превосходит традиционный по прочности. Увеличение прочности составило 30 %, что открывает большие перспективы для будущего строительства.
Этот шаг может обеспечить создание более прочных и долговечных конструкций, а также сократить количество непереработанных кофейных отходов, превратив их в ценный ресурс для промышленности. Исследуя различные виды органических отходов, команда расширила возможности их повторного использования.
Сохранение ценного природного ресурса
В критический момент появилось это предложение. Постоянное использование природного песка, добываемого из русел рек и их берегов, вызывает серьёзные экологические проблемы. Это нарушает водные экосистемы, ускоряет эрозию и может привести к исчезновению некоторых пляжей.
Масштабное извлечение такого ресурса провоцирует социально-экономические конфликты в отдельных регионах планеты. В связи с тем что потребление стройматериалов оценивается в 50 миллиардов тонн ежегодно, поиск устойчивых замен приобретает не только важность, но и становится необходимым для поддержания равновесия на Земле.
На пути к новым альтернативам
Доктор Мохаммад Сабериан настоятельно призвал строительную отрасль диверсифицировать источники сырья, предлагая использовать органические отходы как дополнение или замену традиционным компонентам.
Группа исследователей планирует разработать методы применения полученных результатов и сотрудничать с промышленностью для создания приложений. Цель состоит в том, чтобы перейти от лабораторных исследований к строительным площадкам для проверки эффективности методов в реальных условиях. Полевые испытания позволят понять практические проблемы и скорректировать решения.