کشف یک کاربرد شگفت‌انگیز برای تفاله قهوه
سالانه میلیاردها کیلوگرم تفاله قهوه به عنوان زباله دور ریخته می‌شود. حال دانشمندان موفق به کشف یک کاربرد عملی برای تفاله قهوه شده‌اند که اثرات زیست‌محیطی این زباله می‌کاهد.
دانشمندان استرالیایی توانسته‌اند یک کاربرد شگفت‌انگیز برای تفاله قهوه پیدا کنند. این محققان توانستند با ترکیب تفاله‌های قهوه با مخلوط سیمان یک بتن با درجه استحکام تا ۳۰ درصد قوی‌تر بسازند. این روش تازه ساخت بتن می‌تواند مزایای زیادی داشته باشد.
همه ساله حدود ۱۰ میلیارد کیلوگرم پس‌مانده قهوه به عنوان زباله در سراسر جهان دور ریخته می‌شود که رقم بسیار بالایی محسوب می‌شود. بیش‌تر این حجم از زباله قهوه در نهایت به محل‌های دفن زباله ریخته می‌شود تا اثرات زیست محیطی جبران‌ناپذیری روی کره زمین داشته باشد.
محققان مؤسسه فناوری سلطنتی ملبورن پیش از این در سال ۲۰۲۳ نتایج اولیه مطالعه خود را منتشر کرده بودند. از آنجایی که دفع زباله‌های آلی موجب تولید گازهای گلخانه‌ای از جمله متان و دی اکسید کربن می‌شود، تأثیر آن بر روی تغییرات اقلیمی چشمگیر است.
از سوی دیگر، رونق بازار ساخت و ساز جهانی باعث شده تا تقاضای فراوانی برای بتن با منابع فشرده وجود داشته باشد. این امر هم باعث دامن زدن به چالش‌های زیست محیطی دیگر شده است.
همچنین بخوانید: تاثیر قهوه تلخ بر افزایش طول عمر چیست؟
در همین حال، استخراج دائمی شن و ماسه طبیعی از بستر و سواحل رودخانه‌ها مضرات زیست محیطی خاص خود را دارد. در کنار این، منابع طبیعی محدود هستند و از این رو نمی‌توان در طولانی مدت شاهد عرضه مداوم شن و ماسه باشیم. به این ترتیب، برخی از زباله‌ها با منشأ آلی می‌توانند به جای دور ریخته شدن سر از دنیای ساخت و ساز و مصالح در بیاورند و جایگزین شن و ماسه شوند.
به این ترتیب، دانشمندان به این فکر افتادند که مواد آلی از جمله تفاله قهوه را به مصالح ساختمانی اضافه کنند. با این حال، مواد آلی مثل پسمانده‌های قهوه سوخته را نمی‌توان مستقیما به بتن اضافه کرد، چرا که مواد شیمیایی که از این مواد نشت می‌کند استحکام مصالح ساختمانی را کاملا ضعیف می‌کند.
بنابراین، محققان باید تفاله‌های قهوه را تا سطح ۳۵۰ درجه‌ای گرما می‌دادند تا کاملا این مواد را از اکسیژن تهی کنند، فرایندی که به «آذرکافت» یا «پیرولیز» شهرت دارد. در این فرایند مولکول‌های آلی تجزیه شده و یک نوع زغال مملو از کربن موسوم به «بیوچار» ساخته می‌شد. سپس بیوچار با سیمان ترکیب می‌شود.
دانشمندان سعی کردند که تفاله قهوه را در فرایند پیرولیز تا دمای ۵۰۰ درجه سانتی‌گرادی هم حرارت دهند، با این حال، ذرات بیوچار حاصل‌شده استحکام چندان قوی نداشتند.
هرچند دانشمندان نسبت به دوام طولانی مدت سیمان جدید خود همچنان مطمئن نیستند، اما در حال انجام آزمایش‌های مختلفی برای بررسی عملکرد این ترکیب سیمان و قهوه در دماها و عوامل محیطی مختلف از انجماد و ذوب تا جذب آب، سایش و موارد دیگر هستند.
محققان مؤسسه فناوری سلطنتی ملبورن در همین حال به دنبال ساخت بیوچارهایی از سایر مواد آلی از جمله چوب، پسماندهای غذایی و زباله‌های بخش کشاورزی هستند.
منبع: ScienceAlert
