Кофейные отходы могут оказаться ценным материалом
Если вы привыкли пить натуральный заварной кофе, то обязательно знаете, сколько после него остается отходов. А теперь представьте сколько кофейной гущи возникает в течение года во всем мире?! По оценкам некоторых специалистов, эта цифра достигает 10 миллиардов килограммов. Кофейные отходы хоть и не сравнить с пластиком в плане загрязнения окружающей среды, но они все равно наносят определенный вред экологии. Причем большая часть кофейной гущи попадает просто на свалки, вместо того, чтобы использоваться с пользой. Правда, до последнего момента никто не мог точно сказать, как именно можно использовать кофейные отходы. Но теперь ученые нашли им применение — кофейная гуща может быть полезна в строительстве.
Как кофейные отходы можно использовать в строительстве
Бетон является одним из самых распространенных и чрезвычайно прочных материалов в современном строительстве. Однако при помощи кофейных отходов его можно сделать еще более прочным. А самое главное, кофейную гущу можно использовать в качестве альтернативы песку. В настоящее время, когда население планеты растет и строительный рынок быстро развивается, увеличивается и спрос на бетон. Это вызывает ряд экологических проблем.
Например, во всем мире ведется добыча песка из русл рек и берегов. Это оказывает большое негативное влияние на окружающую среду. В долгосрочной перспективе некоторые страны могут столкнуться с проблемами поставок строительного песка. Напомним, что песок, который в огромном количестве содержится в пустынях, для строительства не подходит. Таким образом, использование кофейной гущи позволит хотя бы частично решить эту проблему.
Кофейные отходы позволяют создавать сверхпрочный бетон
Кроме того, как уже было сказано выше, кофейные отходы сами по себе негативно воздействуют на окружающую среду. Оказываясь на свалках, они выделяют большое количество парниковых газов, включая метан и углекислый газ. Напомним, что эти парниковые газы могут влиять на глобальное потепление климата. Надо сказать, что ранее ученые придумали технологию создания экологичного полиэтилена с применением кофе, но она так и не нашла широкого применения.
Как отходы кофе можно использовать в бетоне
Как сообщают авторы недавнего исследования, кофейную гущу, как и другие органические продукты, нельзя добавлять непосредственно в бетон. Они выделяют определенные химические вещества, которые негативно влияют на прочность материала. Поэтому команда предварительно нагрела кофейные отходы до 350 градусов по Цельсию, что лишило кофейную гущу кислорода в результате пиролиза.
Пиролизом называется процесс разложения органических (иногда и неорганических) соединений под воздействием температуры.
В результате этого процесса возникает пористый, богатый углеродом древесный уголь. Он способен скреплять структуру бетона еще лучше, чем песок. В результате добавление угля позволило ученым повысить прочность бетона на 30%. Об этом исследователи сообщают в журнале Journal of Cleaner Production.
Кофейный уголь повышает прочность бетона на 30%
Исследователи также в качестве эксперимента попробовали термически обработать кофейную гущу при температуре 500 градусов. Но полученный уголь не давал такой высокой прочности бетону, как образованный при температуре 350 градусов.
Перспектива кофе-бетона
Повышение прочности бетона позволит снизить затраты на строительство, так как для возведения конструкций понадобится меньше строительного материала. Кроме того, сверхпрочный бетон пригодится для строительства важных объектов, требовательных к прочности.
Новые технологии расширят возможности строителей и архитекторов
Правда, прежде чем применять данную технологию в строительстве, необходимо изучить все свойства строительного материала, которые он приобретает после добавления кофейного угля. Пока еще ученые не могут сказать насколько полученный ими бетон долговечный, устойчивый к циклам замораживания и размораживания. Также тестируется его водопоглощение, пластичность, устойчивость к истиранию и другие свойства, отвечающие за устойчивость к различным нагрузкам и экстремальным ситуациям. От результатов этих исследований будет зависеть область применения кофе-бетона.
Переходите по ссылке на наш ДЗЕН КАНАЛ. Мы подготовили для вас множество интересных, захватывающих материалов посвященных науке.
Кроме того, команда пытается получить аналогичный уголь из других органических отходов — из древесины, сельскохозяйственных и пищевых отходов. Если удастся добиться положительного результата, проблема утилизации различных отходов может быть решена в более глобальном масштабе, не говоря уже о новых технологиях строительства. Остается только одна проблема — в результате глобального потепления климата кофе может стать дефицитным продуктом, так как объемы его производства уменьшатся. А значит и отходов станет значительно меньше.
