5 Minute
Zațul de cafea – O soluție surprinzătoare pentru provocările de mediu ale betonului
În fiecare an, lumea se confruntă cu o dublă provocare: gestionarea unor cantități uriașe de deșeuri de cafea și reducerea amprentei ecologice a betonului, un material esențial pentru infrastructura urbană. Cercetări recente realizate în Australia oferă o cale inovatoare — transformarea zațului de cafea folosit într-un material puternic ce întărește betonul, promovând în același timp sustenabilitatea.
Dimensiunea globală a deșeurilor de cafea și cererea din construcții
La nivel mondial, peste 10 miliarde de kilograme de zaț de cafea ajung anual la coșul de gunoi, majoritatea fiind depozitată în gropi de gunoi. Aceasta presupune nu doar pierderea unei resurse organice valoroase, ci și o problemă gravă pentru mediu. Pe măsură ce deșeurile organice se descompun, eliberează gaze cu efect de seră, precum metan și dioxid de carbon, contribuind semnificativ la schimbările climatice. Paralel, industria construcțiilor generează o cerere tot mai mare de beton, care se bazează pe resurse limitate, cum ar fi nisipul natural extras din albii și maluri de râuri. Această extracție nesustenabilă duce la pierderea habitatelor, scăderea nivelului apelor subterane și stres asupra ecosistemelor fragile.
Știința: Transformarea deșeurilor de cafea în beton performant
Deșeurile organice precum zațul de cafea nu pot fi adăugate direct în beton, deoarece ar slăbi materialul final eliberând substanțe chimice indezirabile. Pentru a depăși această problemă, cercetătorii de la Universitatea RMIT au dezvoltat un proces cu consum redus de energie, numit piroliză. În timpul acestuia, zațul de cafea uzat este încălzit la peste 350°C în lipsa oxigenului, transformându-l într-o substanță bogată în carbon numită biochar. Acest biochar, caracterizat prin structură poroasă și rezistență, se leagă eficient cu particulele de ciment și consolidează matricea betonului.
Testele inginerești au arătat că folosirea biocharului obținut din zaț de cafea poate crește rezistența la compresiune a betonului cu până la 30% față de amestecurile convenționale. De remarcat, dacă temperatura de piroliză depășește 500°C, rezistența materialului obținut scade, evidențiind o fereastră optimă de procesare pentru obținerea unui biochar adecvat construcțiilor.
Beneficii de mediu și practice ale betonului îmbunătățit cu zaț de cafea
Acest nou proces abordează simultan mai multe probleme ecologice. Redirecționarea deșeurilor organice dinspre gropile de gunoi reduce emisiile de gaze cu efect de seră și susține economia circulară. În plus, înlocuirea unei părți din nisipul natural în producția betonului cu biochar din cafea diminuează presiunea asupra ecosistemelor acvatice sensibile și conservă resursele naturale limitate.
Inginerul Jie Li de la RMIT University subliniază importanța acestei realizări: „Extracția continuă de nisip natural la nivel global, pentru a răspunde creșterii rapide a industriei construcțiilor, are un impact major asupra mediului. Prin adoptarea unei economii circulare, putem menține deșeurile organice departe de gropile de gunoi și totodată proteja mai bine resursele naturale.”
Perspective viitoare și implicații la scară largă
Echipa de cercetare recunoaște că tehnologia este încă la început de drum. În prezent, studiile se axează pe evaluarea durabilității betonului cu biochar de cafea, expus la factori precum cicluri de îngheț-dezgheț, absorbție de apă și abraziune. De asemenea, specialiștii testează biochar obținut din alte tipuri de deșeuri organice – rumeguș, resturi alimentare sau reziduuri agricole – deschizând drumul către materiale de construcție și mai sustenabile.
Shannon Kilmartin-Lynch, membru al echipei de cercetare, declară: „Suntem încă la început, dar aceste rezultate reprezintă o oportunitate inovatoare de a reduce semnificativ cantitatea de deșeuri organice ajunse la groapa de gunoi.” Inspirată de o perspectivă indigenă asupra gestionării mediului, echipa își propune să dezvolte soluții ce respectă ciclul de viață al materialelor și minimizează impactul lor ecologic.
Concluzie
Integrarea zațului de cafea în producția betonului reprezintă un pas promițător spre construcții sustenabile și management eficient al deșeurilor. Prin valorificarea științei materialelor și a principiilor economiei circulare, cercetătorii trasează un drum mai inteligent și mai ecologic pentru orașele din întreaga lume — transformând cafeaua de ieri în clădirile puternice și durabile ale viitorului.
Sursa: doi
Comentarii