Każdego roku produkujemy około 10 miliardów kilogramów odpadów kawowych. To oszałamiająca ilość. Większość resztek ląduje na wysypiskach śmieci. Utylizacja odpadów organicznych stanowi spore wyzwanie, bowiem generuje emisję dużych ilości gazów cieplarnianych, w tym dwutlenku węgla i metanu. Jest to jeden z głównych czynników wpływających na zmianę klimatu.
Czy fusy z kawy mogą przydać się w branży budowlanej?
Oprócz wyzwań związanych z utylizacją resztek po kawie, mamy także problem dotyczący wykorzystania zasobów. Dynamicznie rozwijający się na całym świecie rynek budowlany bazuje na betonie, którego wytwarzanie wymaga pozyskania dużej ilości surowców mineralnych, takich jak margiel, wapień czy glina. Poza tym konieczne jest stałe wydobycie naturalnego piasku, który jest pobierany z koryt rzek i brzegów. Utrzymanie zrównoważonych dostaw jest ogromnym wyzwaniem zarówno ze względu na ograniczony charakter zasobów, jak i z uwagi na negatywny wpływ wydobycia na środowisko. Tymczasem zapotrzebowanie na beton jest ogromne.
W jaki sposób naukowcom z Australii udało się połączyć te dwie kwestie? Badacze odkryli, że można produkować o 30 proc. mocniejszy beton, po przetworzeniu i dodaniu do niego mieszanki zwęglonych fusów z kawy. Jest to doskonały przykład gospodarki o obiegu zamkniętym. Z jednej strony moglibyśmy zapobiegać składowaniu odpadów organicznych, a z drugiej lepiej chronić zasoby naturalne, takie jak piasek.
W jaki sposób można wykorzystać fusy z kawy do produkcji betonu?
Produkty organiczne w postaci fusów nie mogą być dodawane do betonu bezpośrednio, z uwagi na wyciek chemikaliów, które osłabiają wytrzymałość materiału budowlanego. Naukowcy podgrzali odpady kawowe do temperatury 350 stopni Celsjusza, pozbawiając je tlenu. Proces ten jest znany jako piroliza. W jego wyniku doszło do rozkładu cząsteczek organicznych i powstania porowatego węgla drzewnego, określanego jako biowęgiel. Jest on w stanie tworzyć wiązania, dlatego doskonale nadaje się do mieszanki cementowej.
Naukowcy sprawdzili, czy zmielona kawa również będzie miała podobne właściwości. Podgrzali ją do temperatury 500 stopni Celsjusza, jednak okazało się, że powstałe cząsteczki biowęgla nie były tak mocne. Choć odkrycie napawa optymizmem, konieczne są dalsze badania, dzięki którym uda się ocenić długoterminową trwałość betonu wzbogaconego fusami z kawy. Na ten moment trwa sprawdzania jak materiał reaguje na cykl zamrażania i rozmrażania, absorpcję wody, ścieranie oraz inne czynniki tego typu.
Naukowcy pracują także nad stworzeniem biowęgla z innych odpadów organicznych, w tym drewna, odpadów spożywczych i rolniczych. Odkrycia są jednak na tyle ekscytujące, że dają nadzieję, iż w nieodległej przyszłości będziemy mogli znacznie zmniejszyć ilości śmieci trafiających na wysypiska. Jest to także skuteczny sposób na zapewnienie zrównoważonego cyklu życia wszystkich materiałów oraz na ograniczenie negatywnego wpływu na środowisko.