Vědci zpevnili beton kávovou sedlinou

Ve světě se ročně vyprodukuje zhruba 4,4 mld. tun betonu, jehož výroba spotřebuje přibližně 8 mld. tun písku. Zároveň ve stejné době lidstvo vyrobí asi 10 mld. kg použité kávové sedliny, která většinou končí na skládkách.
Jak se ale ukázalo, odpadní kávová sedlina by mohla být podle studie publikované v Journal of Cleaner Production využitelná jako náhražka oxidu křemičitého v procesu výroby betonu. A co víc: tzv. kávový biouhel může nejen nahradit část písku, který byl použit k výrobě betonu, ale ve správné dávce poskytuje výrazně silnější chemickou vazbu než samotný písek a umožňuje beton výrazně zpevnit. Takže sedlina může být použita i k zlepšení vlastností betonu!
Vedoucí autor Dr. Rajeev Roychand z RMIT University řekl, že tým vyvinul techniku, jak vyrobit o 30 % pevnější beton přeměnou odpadní kávové sedliny na biouhel pomocí nízkoenergetického procesu bez kyslíku při vysoké teplotě pomocí pyrolýzy.
Se standardním betonem nemůže být kávová sedlina samozřejmě jednoduše smíchána v surovém stavu, protože se kvůli svému organickému obsahu nespojí s ostatními materiály. Kvůli lepší kompatibilitě proto výzkumníci experimentovali s pyrolýzou materiálů při 350 a 500 stupních Celsia a poté je nahradili pískem v 5, 10, 15 a 20 % (objemových) pro standardní betonové směsi. Zjistili, že dokonalá teplota je k tomuto účelu 350 stupňů, což „vede k 29,3% zvýšení pevnosti v tlaku kompozitního betonu smíchaného s kávovým biouhlem, jak vyplývá ze studie.
Výzkum je zatím v rané fázi, ale tato zjištění nabízejí inovativní způsob, jak výrazně snížit množství organického odpadu, který jde na skládky, kde by jeho rozklad generoval velké množství metanu, skleníkového plynu 21krát škodlivějšího než CO2.
Výzkumníci plánují vyvinout praktické implementační strategie a pracovat na rozvoji jejich výzkumu při terénních pokusech ve spolupráci s různými průmyslovými odvětvími.

Petr Kostolník
Foto: Carelle Mulawa-Richards, RMIT

Publikováno: 9. 11. 2023 | Počet zobrazení: 67 14