سرنوشت‌بخش تفالۀ قهوه: راه حل نابرای تبدیل اتفاقات کوچک به موفقیت‌های بزرگ!
محققان استرالیایی با تحقیقات خود به این نتیجه رسیده‌اند که با افزودن تفاله‌های قهوه سوخته به بتن، می‌توان بتنی با استحکام ۳۰ درصد بیشتر از بتن معمولی تولید کرد. هر ساله ۱۰ میلیارد کیلوگرم ضایعات قهوه تولید می‌شود که بیشتر آنها به دفن در زباله‌ها منتهی می‌شوند و تأثیر زیست‌محیطی زیادی دارند. این روش فرآوری تفاله قهوه به نام پیرولیزاسیون است که باعث شکستن مولکول‌های آلی و تولید زغال زیستی به نام بیوچار می‌شود که قادر به پیوند با محیط پیدایش سیمان است. محققان در حال ارزیابی دوام این محصول سیمانی هستند و همچنین روی تولید بیوچار از منابع دیگر ضایعات آلی نیز کار می‌کنند. این روش‌های نوآورانه می‌توانند به کاهش زباله‌های آلی و حفظ محیط‌زیست کمک کنند و یک چرخه زندگی پایدار برای مواد فراهم کنند.
محققان استرالیایی دریافته‌اند که می‌توانیم با فرآوری و افزودن تفاله‌های قهوه سوخته به مخلوط، بتن ۳۰ درصد قوی‌تر تولید کنیم. دستورالعمل هوشمندانه آنها می‌تواند چندین مشکل را همزمان حل کند.
به گزارش فرادید، هرساله ۱۰ میلیارد کیلوگرم ضایعات قهوه در سطح جهان تولید می‌شود که بیشتر آنها سر از محل دفن زباله درمی‌آورند.
راجیو رویچاد، مهندس دانشگاه RMIT، توضیح می‌دهد: «دفع زباله‌های آلی یک چالش زیست‌محیطی ایجاد می‌کند، چون مقادیر زیادی گاز‌های گلخانه‌ای از جمله متان و دی اکسید کربن منتشر می‌کند که منجر به تغییرات آب و هوایی می‌شود.»
با رونق بازار ساخت و ساز در سطح جهان، تقاضای فزاینده برای بتن متکی بر منبع نیز وجود دارد که سبب ایجاد مجموعه دیگری از چالش‌های زیست‌محیطی نیز می‌شود.
جی لی، مهندس RMIT نیز می‌گوید: «استخراج مداوم شن و ماسه طبیعی در سراسر جهان برای برآورده کردن تقاضا‌های رو به رشد صنعت ساخت و ساز که معمولاً در بستر رودخانه‌ها و سواحل انجام می‌شود، تأثیر زیادی روی محیط زیست می‌گذارد.»
«در امر حفظ عرضه پایدار شن و ماسه به دلیل ماهیت محدود منابع و اثرات زیست محیطی استخراج شن و ماسه، چالش‌های حیاتی و طولانی‌مدت وجود دارد. با رویکرد اقتصاد چرخشی، می‌توانیم زباله‌های آلی را از محل دفن زباله دور نگه داریم و همچنین منابع طبیعی مانند شن و ماسه را بهتر حفظ کنیم.»
محصولات ارگانیک مانند تفاله قهوه را نمی‌توان مستقیماً به بتن افزود، زیرا آنها مواد شیمیایی‌ای نشت می‌کنند که استحکام مصالح ساختمانی را کم می‌کند. بنابراین، محققان با استفاده از سطوح انرژی پایین، ضایعات قهوه را تا بیش از ۳۵۰ درجه سانتیگراد گرم کردند و در عین حال آن را از اکسیژن محروم کردند.
این فرآیند پیرولیزاسیون نام دارد که مولکول‌های آلی را می‌شکند و در نتیجه یک زغال متخلخل و غنی از کربن به نام بیوچار (زیست‌زغال) ایجاد می‌کند که می‌تواند با محیط پیدایش سیمان پیوند ایجاد کند و در نتیجه خود را در آن بگنجاند.
رویچاند و همکارانش سعی کردند تفاله‌های قهوه را در دمای ۵۰۰ درجه سانتیگراد نیز تجزیه کنند، اما ذرات بیوچار به اندازه کافی قوی نبودند.
محققان می‌گویند هنوز باید دوام طولانی‌مدت محصول سیمانی خود را ارزیابی کنند. آنها اکنون در حال آزمایش نحوه عملکرد مخلوط سیمان-قهوه تحت چرخه‌های انجماد/ذوب، جذب آب، ساییدگی و عوامل استرس‌زای متعدد هستند.
آنها همچنین در حال کار روی ایجاد بیوچار از سایر منابع ضایعات آلی، از جمله چوب، ضایعات مواد غذایی و زباله‌های کشاورزی هستند.
شانون کیل‌مارتین-لینچ، مهندس RMIT می‌گوید: «تحقیق ما در مراحل اولیه است، اما این یافته‌های هیجان‌انگیز روشی نوآورانه برای کاهش مقدار زیادی زباله‌های آلی که به محل دفن زباله می‌روند، ارائه می‌دهد.»
«الهام‌بخش تحقیق من از دیدگاه بومی، مراقبت از کشور، تضمین وجود یک چرخه زندگی پایدار برای همه مواد و اجتناب از ورود مواد زائد به محل دفن زباله برای به حداقل رساندن تأثیر این کار بر محیط‌زیست است.»
