اكتشف باحثون في أستراليا أن بقايا البن المطحون التي تنتج عقب إعداد القهوة يمكن أن تساعد في إنتاج خرسانة أقوى بنسبة 30% من تلك التقليدية عبر معالجتها وإضافتها إلى الإسمنت.
وبحسب موقع "سينس أليرت"، يمكن لهذه الطريقة أن توفّر حلًا لمشكلات عدة، حيث ينتج العالم سنويًا نحو 10 مليارات كيلوغرام من نفايات القهوة وينتهي معظمها في النفايات.
النفايات العضوية تعد تحديًا بيئيًا
ويوضح المهندس راجيف رويشاند من معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا (RMIT) أن "التخلص من النفايات العضوية يشكل تحديًا بيئيًا حيث ينبعث منها كميات كبيرة من غازات الدفيئة بما في ذلك غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، والتي تساهم في تغيّر المناخ".
ومع ازدهار سوق البناء على مستوى العالم، يرتفع الطلب على الخرسانة كثيفة الموارد مما يتسبب في تحديات بيئية أخرى.
وقال جي لي، المهندس في معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا: "إن الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية في جميع أنحاء العالم - والتي يتم أخذها عادة من قيعان الأنهار وضفافها - لتلبية طلب صناعة البناء المتزايد، له تأثير كبير على البيئة".
كما أشار إلى أن الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال يمثل تحديًا حرجًا وطويل الأمد بسبب الطبيعة المحدودة للموارد والآثار البيئية لاستخراج الرمال". ويقول: "من خلال نهج الاقتصاد الدائري، يمكننا إبقاء النفايات العضوية خارج مكب النفايات بينما نحافظ على مواردنا الطبيعية".
ولا يمكن إضافة المنتجات العضوية مثل القهوة المطحونة مباشرة إلى الخرسانة، لأنها تطلق مواد كيميائية تضعف قوة مواد البناء. لذا، قام الباحثون بتسخين مخلفات القهوة إلى أكثر من 350 درجة مئوية في غياب الأكسجين باستخدام مستويات طاقة منخفضة.
صناعة الفحم الحيوي عبر التحلل الحراري
وتسمّى هذه العملية بالتحلل الحراري، إذ يتم كسر الجزيئات العضوية، مما يؤدي إلى إنتاج فحم مسامي وغني بالكربون يسمى الفحم الحيوي، والذي يمكن أن يشكل روابط مع مصفوفة الأسمنت وبالتالي يدمج نفسه فيها.
وبحسب البحث الذي نُشر في "جورنال أوف كلينلر برودكشن"، حاول رويتشاند وزملاؤه التحليل الحراري لرواسب القهوة عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، لكن جزيئات الفحم الحيوي التي نتجت لم تكن بالقوة نفسها.
كما حذر الباحثون من أنهم ما زالوا بحاجة إلى تقييم متانة منتجهم الأسمنتي على المدى الطويل. فهم يعملون الآن على اختبار أداء أسمنت القهوة الهجين تحت ظروف التجميد والذوبان، وامتصاص الماء، والعديد من الضغوطات الأخرى.
كما يعمل الفريق على إنتاج الفحم الحيوي من مصادر النفايات العضوية الأخرى، بما في ذلك الخشب ومخلفات الطعام والنفايات الزراعية.
