满是咖啡豆-科学家们使用加工过的咖啡渣来制造更坚固的混凝土

小编:小编发布日期:2024-04-03浏览量:106

研究人员发明了一种回收用过的咖啡渣来制造更坚固的混凝土的技术,这一想法恰好来自于一杯咖啡。

澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT University)的工程师们表示,他们已经开发出一种方法,将加工过的咖啡渣掺入混凝土中,使混凝土的强度提高近30%。

研究人员已经将废弃的咖啡渣转化为生物炭,一种类似于木炭的轻质残留物,并用这种生物炭代替了制造混凝土所需的一部分沙子。

该研究的联合负责人、皇家墨尔本理工大学副校长土著博士后研究员香农·基尔马丁-林奇博士说,这一想法源于将工作场所的咖啡浪费降到最低的愿望。

Samples of unroasted coffee beans, roasted coffee beans, spent ground coffee and the team’s coffee biochar.

“有很多咖啡粉和咖啡荚被丢弃,”他说。“(我们想)看看能否将这些用过的咖啡渣转化为更有价值的材料。”

研究人员目前正在与当地议会合作,研究未来的基础设施项目,如人行道和人行道的建设。

工程师们说,如果这项技术可以减少进入垃圾填埋场的咖啡废料的数量,以及建筑行业对天然砂的需求,那么这项技术可能对环境有益。

根据国家食物浪费战略可行性研究,食物浪费约占澳大利亚年度温室气体排放量的3%。据估计,澳大利亚每年产生7.5万吨咖啡垃圾。

该研究的联合负责人、皇家墨尔本理工大学的拉杰夫·罗伊查德博士说,制造生物炭需要烘焙用过的咖啡渣,就像烘焙未使用过的咖啡豆一样,以提高它们的味道。

“我们做同样的事情,但在缺氧的情况下[防止二氧化碳的产生],”罗伊昌德说。“我们不希望碳进入大气,增加温室气体排放。”

这个过程被称为热解,包括将咖啡废料加热到350摄氏度左右。该团队表示,他们的技术更节能,因为它需要比平时更低的温度。

基尔马丁-林奇说:“通常热解的能量输入很高,因为你需要把温度提高到700到900摄氏度之间。”

通过用咖啡生物炭代替混凝土中15%的沙子,研究人员发现,这种添加物使混凝土的强度提高了29.3%。

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Talwali co-founder Drew Paten and RMIT researchers Dr Rajeev Roychand, Dr Shannon Kilmartin-Lynch and Dr Mohammad Saberian.

“从结构上讲,咖啡生物炭本身比沙子更细……但它也是一种多孔材料,所以它允许水泥在生物炭本身的多孔结构中结合,”基尔马丁-林奇说。

“当然,它仍处于初始阶段,还需要进行进一步的耐久性测试等。”

研究人员估计,如果澳大利亚每年生产的所有废弃咖啡渣都转化为生物炭,总量将达到大约22500吨。

然而,澳大利亚每年需要2880万吨沙子来生产大约720亿吨水泥混凝土。

这项研究发表在《清洁生产杂志》上。

文章链接:https://www.480520.com/news/show/85522/
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