الباحثون يحولون بقايا القهوة المطحونة إلى مورد قيم لتعزيز قوة الخرسانة
دراسة جديدة نشرت في مجلة الإنتاج الأنظف هو أول من أثبت أن بقايا القهوة يمكن استخدامها لتحسين الخرسانة.
رويتشاند وآخرون. أظهر أن ترشيح المركبات العضوية من نفايات القهوة المطحونة يعيق تفاعل ترطيب جزيئات الأسمنت، مما يعيق بشكل كبير قوة الضغط للخرسانة المطحونة من مخلفات القهوة؛ ومع ذلك، أدى التحليل الحراري لمخلفات القهوة عند 350 درجة مئوية إلى تحسن كبير في خصائص المواد، مما أدى إلى زيادة بنسبة 29.3% في قوة الضغط للخرسانة المركبة الممزوجة بالفحم الحيوي للقهوة.
يؤدي تحلل النفايات العضوية التي تذهب إلى مدافن النفايات إلى إنتاج غاز الميثان، وهو أسوأ بـ 21 مرة من ثاني أكسيد الكربون في قدرته على الاحتباس الحراري.
نفايات القهوة هي أحد أنواع النفايات العضوية التي تشكل نسبة كبيرة من النفايات العضوية التي تذهب إلى مدافن النفايات.
ولذلك، يصبح من الضروري البحث عن حل لإعادة التدوير لتحويل هذه النفايات إلى مورد قيم.
وقال راجيف رويشاند، الباحث في جامعة RMIT: “لقد طورنا تقنية لجعل الخرسانة أقوى بنسبة 30% عن طريق تحويل بقايا القهوة إلى الفحم الحيوي، باستخدام عملية منخفضة الطاقة بدون أكسجين عند 350 درجة مئوية”.
“يشكل التخلص من النفايات العضوية تحديًا بيئيًا لأنها تنبعث منها كميات كبيرة من الغازات الدفيئة بما في ذلك غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، والتي تساهم في تغير المناخ.”
“كان مصدر الإلهام لعملنا هو إيجاد طريقة مبتكرة لاستخدام الكميات الكبيرة من مخلفات القهوة في مشاريع البناء بدلاً من الذهاب إلى مدافن النفايات – لإعطاء القهوة “فرصة مزدوجة” للحياة.”
وأضافت شانون كيلمارتن لينش، الباحثة في جامعة RMIT: “إن صناعة الخرسانة لديها القدرة على المساهمة بشكل كبير في زيادة إعادة تدوير النفايات العضوية مثل القهوة المستعملة”.
“إن بحثنا في مراحله الأولى، ولكن هذه النتائج المثيرة تقدم طريقة مبتكرة لتقليل كمية النفايات العضوية التي تذهب إلى مكب النفايات بشكل كبير.”
وقال جي لي، الأستاذ بجامعة RMIT: “يمكن للفحم الحيوي للقهوة أن يحل محل جزء من الرمال التي كانت تستخدم لصنع الخرسانة”.
“إن الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية في جميع أنحاء العالم – والتي يتم أخذها عادة من قيعان الأنهار وضفافها – لتلبية الطلب المتزايد بسرعة في صناعة البناء والتشييد له تأثير كبير على البيئة.”
“يتم استخدام 50 مليار طن من الرمال الطبيعية في مشاريع البناء على مستوى العالم كل عام”
“هناك تحديات حرجة وطويلة الأمد في الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال بسبب الطبيعة المحدودة للموارد والآثار البيئية لاستخراج الرمال.”
“من خلال نهج الاقتصاد الدائري، يمكننا إبقاء المواد العضوية خارج مكبات النفايات وكذلك الحفاظ بشكل أفضل على مواردنا الطبيعية مثل الرمال.”
وقال محمد صابريان، الباحث في جامعة RMIT: “صناعة البناء بحاجة إلى استكشاف مواد خام بديلة لضمان استدامتها”.
“لقد اكتسب فريق البحث لدينا خبرة واسعة في تطوير الفحم الحيوي المُحسّن للغاية من النفايات العضوية المختلفة، بما في ذلك الفحم الحيوي الخشبي، والفحم الحيوي من مخلفات الطعام، والفحم الحيوي من النفايات الزراعية، والفحم الحيوي من النفايات الصلبة البلدية، لتطبيقات الخرسانة.”
