Australijscy naukowcy z uniwersytetu RMIT dodali do betonu fusy z kawy i okazało się, że jest mocniejszy, a przez to pozwoli zużyć mniej cementu. Był to kolejne eksperyment z cyklu jak wykorzystać fusy z kawy, ale podobne zastosowanie mogą znaleść inne biomateriały pochodzące z kuchennych resztek.
Niepowodzeniem zakończyło się bowiem dodanie fusów w stanie „surowym”, czyli takich tuż po zaparzeniu. Beton z ich dodatkiem nie utwardzał się w sposób prawidłowy. Stąd wypróbowano pirolizy. To prowadzony w wysokiej temperaturze beztlenowy proces degradacji materiałów zwany też suchą destylacją. W jego efekcie uzyskuje się porowaty, chłonny biowęgiel. I taki właśnie biowęgiel z fusów od kawy „wypalonych” w temperaturze 350 st. C znacząco o 29,3 proc. zwiększył wytrzymałość betonu na ściskanie.
Zawdzięcza to zdolności do wchłaniania wody. „Kiedy biowęgiel kawowy miesza się z betonem, jego cząsteczki zachowują się jak zbiorniki wody w mikroskali rozmieszczone w całym bloku. Gdy beton zaczyna twardnieć, biowęgiel powoli uwalnia zgromadzoną w sobie wodę, nawadniając ją w razie potrzeby. Redukuje w ten sposób mikropęknięcia skurczowe i zwiększa wytrzymałości betonu.”, w rozmowie z FC mówi główny autor badania Rajeev Roychand, materiałoznawca i inżynier ds. projektowania konstrukcji w RMIT.
Biowęgiel – uniwersalny materiał z odzysku
Jego zespół nie policzył jeszcze na ile zwiększyłoby to koszty produkcji betonu. Najpierw muszą bowiem ocenić, jak zwiększenie jego trwałości przez dodanie fusów z kawy, wpłynie na zużycie innych składników. Przede wszystkim chodzi o możliwe oszczędności w wykorzystaniu samego cementu. Szacuje się, że może być to około 10 proc.
Drugą kwestią jest wykorzystanie innych niż kawa substancji organicznych. Biowęgiel produkować można bowiem z różnego rodzaju odpadów spożywczych. W zeszłym roku pokazały to absolwentki Instytutu Pratta, które pirolizie poddały resztki warzyw i owoców – m.in. skórki od bananów – a nawet mięsa (a właściwie kości). Również uzyskały odpowiedniej jakości biowęgiel, który jednak wykorzystały w całkiem inny sposób. Stworzyły z niego ekologiczne i podręczne filtry do wody. To pokazuje, że to pochodzący z odzysku materiał z dużym potencjałem.
Materiałowo bliżsi naukowcom z Australii, są za to inżynierowie z Uniwersytetu Tokijskiego, którzy wzięli się za tworzenie całkiem organicznego cementu. Do pierwszych, bardzo udanych eksperymentów użyli drewna – beton, który z niego powstanie ma czterokrotnie większą wytrzymałość na rozciąganie – ale szybko poszli dalej i zaczęli fusy z zielonej herbaty oraz kawy, skórki pomarańczy i cebuli, a także resztki kapusty pekińskiej. Potencjał na materiał budowlany z resztek spożywczych jest więc poważny. Ważną kwestią pozostaje fakt, że także w ich przypadku potrzebna jest energia termiczna. Różnica w stosunku do produkcji cementu jest jednak spora – do uzyskania biowęgla z kawy potrzeba 350 st. C, a w cementowniach piece rozgrzewają się przeszło cztery razy mocnie, do 1,5 tys. st. C.
Jeszcze nie dodano komentarza!