پژوهشگران استرالیایی در دانشگاه RMIT موفق شدهاند با استفاده از پسماند قهوه، نوعی بتن جدید بسازند که استحکام آن تا ۳۰ درصد بیشتر از بتن معمولی است. این دستاورد میتواند همزمان دو چالش جهانی را کاهش دهد: بحران زبالههای آلی و کمبود شن طبیعی در صنعت ساختوساز.
به گزارش پایگاه علمی دانشگاه RMIT، جهان سالانه حدود ۱۰ میلیارد کیلوگرم زباله قهوه تولید میکند که بخش عمده آن به محل دفن زبالهها راه مییابد و با تجزیه، گازهای گلخانهای مانند متان و دیاکسیدکربن آزاد میکند. «راجیو رویچند»، مهندس و سرپرست این تحقیق، میگوید: «دفع پسماندهای آلی یکی از چالشهای زیستمحیطی بزرگ عصر ماست. ما به دنبال روشی بودیم تا این زبالهها را به مادهای مفید تبدیل کنیم.»
از سوی دیگر، صنعت ساختوساز جهانی با بحران استخراج بیرویه شن از بستر رودخانهها و سواحل روبهرو است. این شن مادهای حیاتی برای تولید بتن محسوب میشود و برداشت بیش از حد آن موجب فرسایش و آسیب به زیستبومها شده است. «جی لی»، دیگر پژوهشگر تیم RMIT، تأکید کرد: «افزایش تقاضای شن طبیعی برای ساختوساز تأثیر منفی شدیدی بر محیطزیست دارد. اگر بتوانیم جایگزینی پایدار بیابیم، دو مشکل را همزمان حل کردهایم.»
راهحل این گروه از طریق فرآیندی به نام «پیرولیز» حاصل شد. در این روش، پسماند قهوه در دمای حدود ۳۵۰ درجه سانتیگراد و بدون حضور اکسیژن حرارت داده میشود تا به «بیوچار» یا زغال زیستی تبدیل گردد. این ماده کربنی و متخلخل برخلاف مواد آلی خام، ساختار بتن را تضعیف نمیکند بلکه به استحکام آن میافزاید.
نتایج آزمایشها نشان داد بتن حاوی بیوچار قهوهای که در دمای پایینتر (۳۵۰ درجه) تهیه شده بود، نسبت به نمونههای معمولی عملکرد بهتری از نظر مقاومت فشاری و انعطافپذیری داشت. پژوهشگران معتقدند ساختار متخلخل بیوچار باعث اتصال بهتر ذرات سیمان و افزایش دوام بتن میشود.
«شانون کیلمارتین-لینچ»، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، گفت: «این تحقیق هنوز در مراحل اولیه است اما نتایج آن بسیار امیدوارکننده است. اگر این فناوری به مرحله صنعتی برسد، میتوانیم میزان قابلتوجهی از زبالههای آلی را از محل دفن نجات دهیم و همزمان مصالح ساختمانی بادوامتری تولید کنیم.»
اکنون گروه پژوهشی RMIT در حال آزمایش مقاومت این بتن جدید در برابر شرایط سخت از جمله یخزدگی، نفوذ آب و فرسایش سطحی است. در صورت موفقیت، پسماند قهوه نه تنها صبحهای مردم را سرحالتر میکند، بلکه میتواند به پایداری ساختمانهای آینده نیز کمک کند.
