科学家发现剩咖啡渣的惊人实际用途

澳大利亚的研究人员发现,通过加工并在混合料中加入烧焦的咖啡渣,可以生产出强度提高 30% 的混凝土。

咖啡渣的惊人实际用途

他们巧妙的配方可以同时解决多个问题。

全球每年产生的咖啡垃圾达到惊人的 100 亿公斤(220 亿磅)。其中大部分最终被填埋。

皇家墨尔本理工大学工程师 Rajeev Roychand 解释说:“有机废物的处理带来了环境挑战,因为它会排放大量温室气体,包括甲烷和二氧化碳,从而导致气候变化。”

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不断增加,这也带来了另一系列环境挑战。

皇家墨尔本理工大学工程师 Jie Li 说:“为了满足建筑业快速增长的需求,世界各地都在不断开采天然砂–通常取自河床和河岸–这对环境造成了巨大影响。”

“由于资源的有限性和采砂对环境的影响,保持砂的可持续供应面临着严峻而长期的挑战。采用循环经济的方法,我们可以避免填埋有机废物,也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,削弱建筑材料的强度。因此,研究小组利用低能量水平将咖啡废渣加热到 350 °C(约 660 °F)以上,同时使其缺氧。

这一过程被称为热解。它能分解有机分子,产生一种多孔、富含碳的木炭,这种木炭被称为生物炭,它能与水泥基质形成结合,从而融入水泥基质中。

Roychand 及其同事还尝试在 500 °C 高温下热解咖啡渣,但产生的生物炭颗粒强度不高。

研究人员提醒说,他们仍需对水泥产品的长期耐久性进行评估。目前,他们正在努力测试混合咖啡水泥在冻融循环、吸水、磨损和更多压力下的表现。

该团队还致力于从其他有机废物来源(包括木材、食物残渣和农业废物)中提取生物炭。

皇家墨尔本理工大学工程师香农-基尔马丁-林奇(Shannon Kilmartin-Lynch):“我们的研究还处于早期阶段,但这些令人兴奋的发现为大大减少填埋有机废物提供了一种创新方法。”

“从土著人的角度来看,我的研究灵感来自于关爱国家,确保所有材料都有一个可持续的生命周期,避免填埋对环境的影响降到最低。”

他们的研究成果发表在《Journal of Cleaner Production》上。

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