كشفت Penelti أنه يمكن استخدام مساحة القهوة لجعل الخرسانة أقوى
جاكرتا - وجدت دراسة أن أمباس القهوة يمكن استخدامه كمزيج من الخرسانة ذات الجودة الأقوى ، حيث ينتج العالم حوالي 60 مليون طن من أمباس القهوة الرطبة كل عام من ملياري كوب من القهوة كل يوم على مستوى العالم.
يتم إعادة استخدام جزء صغير فقط ، معظمهم كسماد تري وأجزاء أخرى يتم حرقها أو تنتهي في مكب النفايات. هناك ، مثل المركبات العضوية الأخرى ، يتم تفكيك القهوة وتطلق الميثان ، وغازات الدفيئة أقوى ب 25 مرة من ثاني أكسيد الكربون في الفخاخ الحرارية.
في الآونة الأخيرة ، يقول الباحثون إن مسحوق القهوة يمكن استخدامه كمادة تصنيع خرسانية ، بل ويمكن أن يجعلها أقوى ، وفقا لدراسة حديثة.
"لقد فكرنا في هذه الفكرة أثناء شرب القهوة" ، قال راجيف روشاند ، الباحث في كلية الهندسة بجامعة RMIT في ملبورن ، أستراليا ، التي قادت الدراسة ، كما ذكرت شبكة CNN في 10 ديسمبر.
"نحن نزرع القهوة المستعملة المسحوقة بدون أكسجين ونحصل على شيء يسمى السحابة الحيوية. عندما نضيفها إلى الخرسانة كبديل للرمل، فإن هذا يوفر زيادة بنسبة 30 في المائة في قوة المادة".
الخرسانة مصنوعة من أربعة مواد أساسية: الماء والحصى والرمل والأسمنت. هذه هي مواد البناء الأكثر استخداما في العالم. حاليا ، يتم استخدام حوالي 30 مليار طن من الخرسانة سنويا ، ثلاثة أضعاف ما كانت عليه قبل 40 عاما.
استبدل رويشاند وفريقه جزءا من الرمال بالخرد الحيوي ، وهو مادة مشابهة للفحم ، تأتي من نفايات القهوة. حصلوا على أفضل النتائج عند استبدال 15 في المائة من الرمال ورشوه عند درجة حرارة 350 درجة مئوية (662 درجة فهرنهايت). الخرسانة المنتجة أقوى بنسبة 30 في المائة من الخرسانة العادية من حيث قدرة المواد على تحمل الحمل.
في الخرسانة العادية ، يتم امتصاص المياه ، وهي ثاني أكبر مادة من حيث الحجم ، من قبل الأسمنت بمرور الوقت ، وبالتالي تقليل كمية الرطوبة التي لا تزال في الخرسانة ، كما أوضح رويشاند.
يسبب تأثير التجريف هذا تقلصات وتصدع على نطاق ميكرووي ، وبالتالي إضعاف الخرسانة.
Biochar من ampas القهوة قادر على تقليل هذه العملية الطبيعية. عندما يتم خلط biochar مع الخرسانة ، كما أوضح Roychand ، تعمل الجسيمات مثل خزانات المياه الصغيرة ، والتي يتم توزيعها على جميع أنحاء الخرسانة.
عندما يجفف الخرسانة ويبدأ في التصلب ، يطلق السائل الحيوي تدريجيا المياه ، والتي ترطب بشكل أساسي المواد المحيطة بها وتقلل من تأثير الاصطياد والكسور.
"سنحول هذه النفايات ونحولها إلى موارد قيمة" ، أوضح رويشاند.
"كما أن الرمال تعاني من ندرة ، وحتى لو استبدلنا جزءا من الرمال ، فإننا ما زلنا نحسن جوانب الاستدامة ، وقد نصل ببطء إلى مرحلة يمكن فيها استبدال معظم الرمال بمياه نفايات مختلفة".
وبشكل منفصل، قال كيبروس بيلاكووتاس، أستاذ ابتكار البناء في جامعة شيفيلد في المملكة المتحدة، والذي لم يشارك في الدراسة، إن هذا الأمر مثير للاهتمام من وجهة نظر تكنولوجية.
ومع ذلك ، شعر أنه من غير المرجح أن يتم استخدام الخرسانة المنتجة بهذه الطريقة على نطاق واسع في التطبيقات واسعة النطاق.
وأوضح أن "المشكلة الرئيسية للنفايات هي جمعها ومعالجتها".
وقال: "على الرغم من أن جمع جميع نسخ القهوة من جميع أنحاء البلاد أمر جيد ، إلا أن التكاليف التي يتعين تكبدها ستكون كبيرة جدا ومكلفة".
وأضاف أن الهرسك ، عملية صنع الرسوم البيولوجية ، ليست خالية من التكلفة ، ويعتقد أن التركيز العالي من الكربون في الخرسانة لن يزيد من مقاومة الخرسانة على المدى الطويل.
يظهر رويتشاد أن جمع النفايات أصبح شائعا بالفعل ، ويركز عدد من الشركات في أستراليا على إعادة تدوير نفايات القهوة.
وأضاف أن تكلفة الهرسة ترتبط أساسا بالاستثمار الأولي في المعدات، في حين يتم إنتاج الكربون الحيوي عند درجات حرارة أقل بكثير من الأسمنت، 350 درجة مئوية مقارنة بحوالي 1450 درجة مئوية.
من المعروف أن المواد الموجودة في الخرسانة التي تساهم أكبر قدر في تغير المناخ هي الأسمنت ، الذي يعد مسؤولا عن 8 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بحلول عام 2021 وفقا لمؤسسة مركز الأبحاث Chatham House.
يعتقد رويشان أن زيادة 30 في المائة في قوة الخرسانة من شأنها أن تسمح بخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بنسبة تصل إلى 10 في المائة ، وبالتالي الحد من تأثير المناخ.
وقال إن هذا الاكتشاف اجتذب اهتماما من كل من شركات البناء والمنظمات التي أعادت تدوير أمباس القهوة، ويعمل فريقه الآن مع المجالس المحلية في أستراليا لبدء مظاهرات ميدانية.