أقوى بنسبة 30%.. القهوة تنافس الخرسانة!

توصل باحثون في أستراليا إلى إمكانية إنتاج خرسانة أقوى بنسبة 30% من نظيرتها التقليدية من خلال معالجة وإضافة القهوة المتفحمة إلى خليط الخرسانة.
وبحسب دراسة نشرت في مجلة “Journal of Cleaner Production”، ينتج العالم كل عام كمية مذهلة تبلغ 10 مليارات كيلوجرام من نفايات القهوة على مستوى العالم، وينتهي معظمها في مدافن النفايات.

وأوضح المهندس راجيف رويتشاند من جامعة RMIT في أستراليا، أن التخلص من النفايات العضوية يشكّل تحديًا بيئيًا، حيث تنبعث منه كميات كبيرة من غازات الدفيئة بما في ذلك غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، التي تسهم في تغيُّر المناخ، بحسب ما نشر موقع “sciencealert”.

التحديات البيئية

ومع ازدهار سوق البناء على مستوى العالم، هناك أيضًا طلب متزايد على الخرسانة كثيفة الموارد، ما يتسبب في مجموعة أخرى من التحديات البيئية.

وقال رويتشاند "إن الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية في جميع أنحاء العالم - والتي يتم أخذها عادةً من قيعان الأنهار وضفافها - لتلبية الطلب المتزايد سريعًا في صناعة البناء والتشييد له تأثير كبير في البيئة".

وأضاف "هناك تحديات حرجة وطويلة الأمد في الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال بسبب الطبيعة المحدودة للموارد والآثار البيئية لاستخراج الرمال. ومن خلال نهج الاقتصاد الدائري، يمكننا إبقاء النفايات العضوية خارج مكب النفايات وكذلك الحفاظ عليها بشكل أفضل ومواردنا الطبيعية مثل الرمال".

القهوة المطحونة

وتابع "لا يمكن إضافة المنتجات العضوية مثل القهوة المطحونة مباشرة إلى الخرسانة، لأنها تسرِّب مواد كيميائية تضعف قوة مواد البناء، لذا، باستخدام مستويات طاقة منخفضة، قام الفريق بتسخين مخلفات القهوة إلى أكثر من 350 درجة مع حرمانها من الأكسجين".

وتُعرف هذه العملية بـ"التحلل الحراري"، ويعني كسر الجزيئات العضوية، ما يؤدي إلى فحم مسامي غني بالكربون يُسمى “الفحم الحيوي”، الذي يمكن أن يشكّل روابط مع مصفوفة الأسمنت، بالتالي يدمج نفسه فيها.

كما حاول رويتشاند وزملاؤه التحليل الحراري لرواسب القهوة عند درجة حرارة 500 مئوية، لكن جزيئات الفحم الحيوي الناتجة لم تكن بنفس القوة.

أسمنت القهوة

وحذّر الباحثون القائمون على الدراسة، من أنهم ما زالوا بحاجة إلى تقييم المتانة طويلة المدى لمنتجهم الأسمنتي، وأنهم يعملون الآن على اختبار كيفية أداء أسمنت القهوة الهجين في ظل دورات التجميد والذوبان، وامتصاص الماء، والسحجات، والعديد من الضغوطات الأخرى.

ويعمل الفريق أيضًا على إنتاج الفحم الحيوي من مصادر النفايات العضوية الأخرى، بما في ذلك الخشب ومخلفات الطعام والنفايات الزراعية.