Ако сутринта ви не може да започне без кафе, не сте сами: в световен мащаб изпиваме над 2 милиарда чаши кафе всеки ден, което произвежда 60 милиона тона утайка всяка година.

Само малка част от нея се използва повторно - най-вече като почвен тор, като по-голямата част се изгаря или завършва в депото за боклук.

Там, подобно на други органични съединения, утайката от кафе се разлага и освобождава метан - парников газ, 25 пъти по-мощен от въглеродния диоксид при улавяне на топлина.

Сега изследователите твърдят, че утайката от кафе може да се използва като съставка в бетона и дори би могла да го направи по-здрав. Това сочат данните от скорошно проучване, цитирано от CNN.

„Обмислихме тази идея на чаша кафе“, казва Раджив Ройчанд, научен сътрудник в Инженерното училище към университета RMIT в Мелбърн, Австралия, който ръководи проучването.

„Изпекохме отработеното смляно кафе в отсъствието на кислород и получихме нещо, наречено биовъглен. Когато го добавихме към бетона като заместител на пясъка, това доведе до 30% увеличение на здравината на материала,“ разказва той.

Малки резервоари

Бетонът се състои от четири основни съставки: вода, чакъл, пясък и цимент. Това е най-широко използваният строителен материал в света, като човечеството днес използва 30 милиарда тона годишно от него - три пъти повече, отколкото преди 40 години.

Ройчанд и неговият екип частично заменят пясъка с биовъглен - материал, подобен на въглен, получен от отпадъци от кафе. Те постигат най-добрия си резултат, когато заменят 15% от пясъка и изпичат утайката при 350 градуса по Целзий.

Полученият бетон е с 30% по-здрав от обикновения по отношение на якостта на натиск - способността на материала да издържа на натоварване.

В обикновения бетон водата - втората най-голяма съставка по обем, се абсорбира от цимента с течение на времето, намалявайки количеството влага, което все още е вътре в бетона, казва Ройчанд. Този ефект на изсушаване причинява свиване и напукване в микромащаб, отслабвайки бетона.

Биовъгленът от утайка от кафе може да намали този естествен процес. Когато той се смеси с бетон, казва Ройчанд, неговите частици действат като малки водни резервоари, разпределени в бетона.

Докато той се втвърдява, биовъгленът бавно освобождава водата, като по същество рехидратира околния материал и намалява свиването и напукването.

„Ние ще отклоняваме тези отпадъци и ще ги трансформираме в ценен ресурс“, казва Ройчанд. „Има недостиг на пясък и дори да заменим част от него, подобряваме устойчивостта и бавно може да стигнем до етап, в който значителна част от пясъка може да бъде заменена с различни отпадъчни материали,” посочва ученият.

Страничен продукт с висока стойност

Според Кипрос Пилакутас, професор по строителни иновации в университета в Шефилд в Обединеното кралство, изследването е интригуващо от технологична гледна точка. Той обаче намира за малко вероятно бетонът, произведен по този начин, някога да намери широко приложение.

„Основният проблем с отпадъците е основно събирането и преработката“, казва той. „Въпреки че би било чудесно да се събере цялата утайка от кафе от страната, свързаните с това разходи биха били значителни и непосилни.“

Той добавя, че пиролизата – процесът, чрез който се произвежда биовъгленът, не е безплатна и смята, че е малко вероятно високите концентрации на въглерод в бетона да подобрят неговата дългосрочна издръжливост.

Ройчанд посочва, че събирането на отпадъци вече е масово и редица компании в Австралия се фокусират върху рециклирането на утайка от кафе.

Той добавя, че цената на пиролизата е свързана главно с първоначалната инвестиция в оборудване и че биовъгленът се произвежда при много по-ниска температура от цимента - 350 по Целзий, в сравнение с около 1450 по Целзий.

„Но ние пропускаме другите ползи“, твърди той, „тъй като отпадъчният материал, който се озовава в депата, сега може да се превърне в страничен продукт с висока стойност“.

Съставката в бетона, която допринася най-много за изменението на климата, е циментът — който е отговорен за 8% от глобалните емисии на CO2 през 2021 г., според мозъчния тръст Chatham House.

Ройчанд вярва, че увеличаването на якостта на бетона с 30% прави възможно намаляването на съдържанието на цимент с до 10%, а това намалява въздействието върху климата.

Той казва, че откритието вече е привлякло интерес както от строителни компании, така и от организации, които рециклират утайка от кафе, и екипът му сега работи с местните съвети в Австралия, за да започне полеви демонстрации.

„Едно от нещата, които ще правим, е да наблюдаваме бетона във времето - от шест месеца до една година“, казва той. „Това ще гарантира, че биовъгленът запазва свойствата си.“

Прочети още

Виж всички