Upotrebljen umesto peska soc od kafe može učiniti beton za 30% jačim

Izgleda da kafa nije samo jak stimulans za razbuđivanje, već može pomoći i pri očvršćavanju betona, ali istovremeno i doprineti očuvanju prirodnih resursa.

Naučnici su nedavno otkrili da se beton može učiniti za 30% jačim ukoliko se izvrši zamena određene količine peska talogom od iskorišćene kafe, organskim proizvodom koji nastaje širom sveta u ogromnim količinama i obično završava na deponiji.

Upotrebom soca od kafe na način koji je osmislio tim istraživača sa univerziteta RMIT u Melburnu,  značajno bi se smanjila i upotreba prirodnih resursa poput peska, te se dodatno doprinosi zelenoj kružnoj ekonomiji u izgradnji.

Pročitajte još na Gradnja.rs:

• Naučnik poreklom iz BiH dodao u beton sodu bikarbonu i evo šta je rezultat
• Reciklaža kafe: Kako iskoristiti nepoželjan komunalni otpad

Najzastupljeniji otpad u proizvodnji kafe

Procene su da je ukupna količina istrošenog taloga kafe na godišnjem nivou oko 54 miliona tona, što ga čini najzastupljenijim otpadom u proizvodnji popularnog crnog napitka. Tradicionalno, ovaj otpad najčešće završava na deponijama.

Sada su istraživači sa RMIT-ja pronašli praktičnu i, izgleda, prvu upotrebu ove vrste otpada i to baš tamo gde je najpotrebnija održivost, u proizvodnji betona.

„Inspiracija za naš rad je bila da pronađemo inovativan način za korišćenje velikih količina otpada kafe u građevinskim projektima i, umesto da odlazi na deponije, da joj pružimo ‘drugu šansu u životu’“, istakao je za New Atlas glavni autor studije Radživ Rojčand.

Kako je izgledalo testiranje

Zbog svoje fine veličine čestica, talog od kafe (eng. spent coffee grounds – SCG) predložen je kao nova komponenta u građevinarstvu, te su istraživači odlučili da ovo i testiraju.

Prvi korak je bio prikupljanje taloga iz kafeterija širom Melburna, a zatim su sve ostavili na sušenje kako bi se uklonila vlaga.

Zatim, osušeni organski materijal je zagrejan na dve različite temperature, od 350 stepeni i 500 stepeni, korišćenjem niskoenergetskog procesa bez kiseonika, poznatog pod nazivom piroliza, kako bi se stvorio biougalj.

Beton je bio testiran na čvrstoću i pritisak i analiziran korišćenjem rendgenske difrakcije i skenirajuće elektronske mikroskopije.

Čak dvanaest varijanti mešavina je korišćeno kako bi se uporedili efekti različito zagrevanog taloga na mehaničko i mikrostrukturalno ponašanje betona.

Različite vrste SCG su ugrađene u portland cement sa 0%, 5%, 10% i 20% zapremine, kao zamena za fini, prethodno korišćeni agregat.

Svež beton je sipan u kalupe, a zatim postavljen na vibriranje kako bi se uklonio višak vazduha iz smese. Beton je zatim sušen na sobnoj temperaturi naredna 24 sata, a zatim izvađen i testiran na čvrstoću i pritisak i analiziran korišćenjem rendgenske difrakcije i skenirajuće elektronske mikroskopije.

S obzirom na sveprisutnost kafe, ovaj novi materijal mogao bi da se koristi širom sveta.

Istraživači su došli do rezultata da je od svih betonskih kompozita, onaj u kom je 15% peska zamenjeno pirolizovanim SCG na 350 stepeni, doveo do značajnog poboljšanja svojstava betona, a što je rezultovalo poboljšanjem jačine pritiska od 29,3%.

Iako je istraživanje još u ranoj fazi, naučnici tvrde da su rezultati obećavajući, i da bi, s obzirom na sveprisutnost kafe, ovaj novi materijal mogao da se koristi širom sveta.

Očuvanje prirodnih resursa

Pored uštede prostora na deponijama, tehnika proizvodnje betona se bavi i još jednim ekološkim pitanjem, a u pitanju je očuvanje prirodnih resursa. To je jako bitno s obzirom na činjenicu da svake godine izvlačimo oko 40 do 50 milijardi tona peska i šljunka za primenu u građevinarstvu.

„Kontinuirano vađenje prirodnog peska širom sveta, koji se obično uzima iz rečnih korita i obala kako bi se zadovoljile brzorastuće potrebe građevinske industrije, ima veliki uticaj na životnu sredinu“ – kaže Jie Li, dopisni koautor studije.

Istraživači planiraju da sprovedu dugoročne mehaničke i testove izdržljivosti biouglja od kafe zagrejanog na 350 stepeni za potencijalnu primenu u građevinskoj industriji i dalje istražuju efekat korišćenja različitih temperatura pirolizacije na performanse materijala.