A kávé nemcsak reggeli üzemanyagot jelent több millió ember számára világszerte, hanem hulladékai is forradalmi szerepet játszhatnak az építőiparban. A Journal of Cleaner Production folyóiratban nemrégiben megjelent tanulmány kimutatta, hogy a megfelelően kezelt őrölt kávé maradékok (SCG) jelentősen javíthatják a beton tulajdonságait, amely alapvető építőanyag.
Hulladékból nyersanyag
Az organikus hulladékok, például az őrölt kávé maradékok hulladéklerakókba történő elhelyezése jelentősen hozzájárul a üvegházhatású gázok kibocsátásához, különösen a metánhoz, amelynek éghajlati hatása 21-szer nagyobb, mint a szén-dioxidé. E kihívásra válaszul a kutatók megtalálták a módját, hogy újrahasznosítsák ezt a hulladékot, és értékes felhasználást találjanak neki a betonban a homok részleges helyettesítéseként.
Mi az a pirolizáció?
A kulcsfontosságú folyamat a pirolizáció, egy olyan technika, amelynek során a kávézaccot oxigénmentes környezetben 350 °C-os vagy annál magasabb hőmérsékleten hevítik. Ez az eljárás a maradékot biokormá alakítja, amely egy porózus, szénben gazdag anyag.
A tanulmány kimutatta, hogy a 350 °C-on előállított bio-szén (350CBC néven) a betonkeverékekben a homok akár 15%-át is helyettesítheti, így 29,3%-kal növelve a kapott szerkezetek nyomószilárdságát a hagyományos betonhoz képest.
A 350CBC sikerét három fő tényezőnek tulajdonítják:
- Jobb tapadás: A bio-szén hatékonyan kölcsönhatásba lép a cementpasztával, így robusztusabb mikroszerkezetet hoz létre.
- Szerkezeti megerősítés: A bio-szén pórusai lehetővé teszik a cement behatolását és a keverék megerősítését.
- Belső kötés: A bio-szén pórusaiban tárolt víz fokozatosan szabadul fel, javítva a kötési folyamatot.
Ezzel szemben, amikor a kávémaradékokat magasabb hőmérsékletnek (500 °C) teszik ki, a keletkező biokarbonát szerkezete törékenyebb, ami csökkenti a beton szilárdságát.
Fenntartható előrelépés
A kutatás nemcsak egy fenntartható módszert nyit meg a kávéhulladék kezelésére, hanem környezeti és gazdasági előnyökkel is jár. A kávéhulladékok részleges felhasználása a betonban a homok helyettesítésére csökkentheti a természeti erőforrások kitermelését és a hagyományos anyagok szállításával és gyártásával járó szén-dioxid-kibocsátást.
