科学家发现剩余咖啡渣的惊人实际用途
澳大利亚的研究人员发现,通过加工和添加烧焦的咖啡渣,我们可以生产出强度提高30%的混凝土。
他们巧妙的配方可以同时解决多个问题。
全球每年产生惊人的 100 亿公斤咖啡废料。大多数最终进入垃圾填埋场。
“有机废物的处置带来了环境挑战,因为它会排放大量的温室气体,包括甲烷和二氧化碳,这会导致气候变化,”皇家墨尔本理工大学工程师Rajeev Roychand解释说。
随着全球建筑市场的蓬勃发展,对资源密集型混凝土的需求也在不断增加,这也带来了另一组环境挑战。
RMIT工程师Jie Li说:“为了满足建筑业快速增长的需求,世界各地正在不断开采天然沙子(通常从河床和河岸中提取沙子),这对环境产生了重大影响。
“由于资源的有限性和采砂对环境的影响,在维持可持续沙子供应方面存在着关键而持久的挑战。通过循环经济方法,我们可以将有机废物排除在垃圾填埋场之外,还可以更好地保护沙子等自然资源。
咖啡渣等有机产品不能直接添加到混凝土中,因为它们会泄漏化学物质,从而削弱建筑材料的强度。因此,该团队使用低能量水平将咖啡废料加热到350°C(约660°F)以上,同时剥夺其氧气。
这个过程称为热解。它分解有机分子,产生一种多孔的、富含碳的木炭,称为生物炭,可以与水泥基质形成键,从而将自己融入水泥基质中。
Roychand 及其同事还尝试在 500 °C 下热解咖啡渣,但产生的生物炭颗粒没有那么强。
研究人员警告说,他们仍然需要评估水泥产品的长期耐久性。他们现在正致力于测试混合咖啡水泥在冻融循环、吸水、磨损和更多压力源下的表现。
该团队还致力于从其他有机废物来源(包括木材、食物垃圾和农业垃圾)中制造生物炭。
“我们的研究还处于早期阶段,但这些令人兴奋的发现提供了一种创新的方法,可以大大减少进入垃圾填埋场的有机废物量,”RMIT工程师Shannon Kilmartin-Lynch说。
“从原住民的角度来看,我研究的灵感涉及关爱国家,确保所有材料都有可持续的生命周期,并避免物品进入垃圾填埋场,以尽量减少对环境的影响。”
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