علماء يكتشفون استخداما مذهلا لبقايا القهوة المطحونة

اكتشف باحثون في أستراليا أنه بإمكاننا إنتاج خرسانة أقوى من القهوة الطبيعية بنسبة 30% عن طريق معالجة وإضافة القهوة المتفحمة إلى المزيج.

ينتج العالم كل عام كمية مذهلة تبلغ 10 مليارات كيلوجرام (22 مليار رطل) من نفايات القهوة على مستوى العالم، وينتهي معظمها في مدافن النفايات، وذلك وفقا لدراسة تم نشرها في مجلة “ساينس أليرت” العلمية.

وأوضح المهندس راجيف رويتشاند من جامعة “آر إم آي تي” أن “، أن التخلص من النفايات العضوية يشكل تحديا بيئيا لأنه ينبعث منه كميات كبيرة من غازات الدفيئة بما في ذلك غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، والتي تساهم في تغير المناخ”.

مع ازدهار سوق البناء على مستوى العالم، هناك أيضًا طلب متزايد على الخرسانة الكثيفة الموارد مما يتسبب في مجموعة أخرى من التحديات البيئية أيضًا.

وقال جي لي، المهندس في “آر إم آي تي” أن “: “إن الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية في جميع أنحاء العالم لتلبية الطلب المتزايد بسرعة في صناعة البناء والتشييد له تأثير كبير على البيئة”.

وتابع لي جي: “هناك تحديات حرجة وطويلة الأمد في الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال بسبب الطبيعة المحدودة للموارد والآثار البيئية لاستخراج الرمال، ومن خلال نهج الاقتصاد الدائري، يمكننا إبقاء النفايات العضوية خارج مكب النفايات وكذلك الحفاظ عليها بشكل أفضل”.

لا يمكن إضافة المنتجات العضوية مثل القهوة المطحونة مباشرة إلى الخرسانة لأنها تسرب مواد كيميائية تضعف قوة مواد البناء، لذا، باستخدام مستويات طاقة منخفضة، قام الفريق بتسخين مخلفات القهوة إلى أكثر من 350 درجة مئوية (حوالي 660 درجة فهرنهايت) مع حرمانها من الأكسجين.

وتسمى هذه العملية بالتحلل الحراري، وإنه يكسر الجزيئات العضوية، مما يؤدي إلى فحم مسامي وغني بالكربون يسمى الفحم الحيوي، والذي يمكن أن يشكل روابط مع مصفوفة الأسمنت وبالتالي يدمج نفسه فيها.

كما حاول رويتشاند وزملاؤه التحليل الحراري لرواسب القهوة عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، لكن جزيئات الفحم الحيوي الناتجة لم تكن بنفس القوة.

وحذر الباحثون من أنهم ما زالوا بحاجة إلى تقييم المتانة طويلة المدى لمنتجهم الأسمنتي، إنهم يعملون الآن على اختبار كيفية أداء أسمنت القهوة الهجين في ظل دورات التجميد/الذوبان، وامتصاص الماء، والسحجات، والعديد من الضغوطات الأخرى.

ويعمل الفريق أيضًا على إنتاج الفحم الحيوي من مصادر النفايات العضوية الأخرى، بما في ذلك الخشب ومخلفات الطعام والنفايات الزراعية.