Các nhà khoa học phát hiện ra một công dụng thực tế tuyệt vời cho bã cà phê còn thừa của bạn
01 tháng 01 năm 2025
Các nhà nghiên cứu tại Úc đã phát hiện ra rằng chúng ta có thể sản xuất bê tông cứng hơn 30 phần trăm bằng cách xử lý và thêm bã cà phê cháy vào hỗn hợp.
Công thức thông minh của họ có thể giải quyết nhiều vấn đề cùng một lúc.
Hàng năm, thế giới thải ra 10 tỷ kilôgam (22 tỷ pound) chất thải cà phê trên toàn cầu. Hầu hết đều bị chôn lấp.
"Việc xử lý chất thải hữu cơ đặt ra thách thức về môi trường vì nó thải ra một lượng lớn khí nhà kính bao gồm mê-tan và carbon dioxide, góp phần gây ra biến đổi khí hậu", kỹ sư Rajeev Roychand của Đại học RMIT giải thích.
Sau khi được sử dụng để pha cà phê, bã cà phê trở thành chất thải. (Andrew Kenney/Unsplash)
Với thị trường xây dựng đang bùng nổ trên toàn cầu, nhu cầu về bê tông sử dụng nhiều tài nguyên cũng ngày càng tăng, gây ra một loạt thách thức khác về môi trường.
"Việc khai thác cát tự nhiên đang diễn ra trên khắp thế giới – thường lấy từ lòng sông và bờ sông – để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng nhanh của ngành xây dựng có tác động lớn đến môi trường", kỹ sư Jie Li của RMIT cho biết.
"Có những thách thức quan trọng và lâu dài trong việc duy trì nguồn cung cấp cát bền vững do bản chất hữu hạn của tài nguyên và tác động môi trường của hoạt động khai thác cát. Với cách tiếp cận kinh tế tuần hoàn, chúng ta có thể giữ chất thải hữu cơ không bị chôn lấp và cũng bảo tồn tốt hơn các nguồn tài nguyên thiên nhiên của chúng ta như cát".
Nhu cầu cát toàn cầu đang tăng lên, và cùng với đó là tác động đến môi trường. (Pixabay/Pexels)
Các sản phẩm hữu cơ như bã cà phê không thể được thêm trực tiếp vào bê tông vì chúng rò rỉ các hóa chất làm suy yếu độ bền của vật liệu xây dựng. Vì vậy, bằng cách sử dụng mức năng lượng thấp, nhóm nghiên cứu đã làm nóng bã cà phê lên đến hơn 350 °C (khoảng 660 °F) trong khi loại bỏ oxy.
Quá trình này được gọi là nhiệt phân. Nó phá vỡ các phân tử hữu cơ, tạo ra than củi xốp, giàu cacbon gọi là than sinh học, có thể tạo thành liên kết và do đó kết hợp vào ma trận xi măng.
Roychand và các đồng nghiệp cũng đã thử nhiệt phân bã cà phê ở nhiệt độ 500 °C nhưng các hạt than sinh học thu được không bền bằng.
Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét của các cấu trúc bề mặt trên bã cà phê đã nhiệt phân. (Roychand và cộng sự, Tạp chí Sản xuất sạch hơn, 2023)
Các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng họ vẫn cần đánh giá độ bền lâu dài của sản phẩm xi măng của mình. Hiện họ đang tiến hành thử nghiệm hiệu suất của xi măng-cà phê lai trong các chu kỳ đóng băng/tan băng, hấp thụ nước, mài mòn và nhiều tác nhân gây căng thẳng khác.
Nhóm nghiên cứu cũng đang tiến hành tạo ra than sinh học từ các nguồn chất thải hữu cơ khác, bao gồm gỗ, chất thải thực phẩm và chất thải nông nghiệp.
"Nghiên cứu của chúng tôi đang ở giai đoạn đầu, nhưng những phát hiện thú vị này cung cấp một cách sáng tạo để giảm đáng kể lượng chất thải hữu cơ đổ vào bãi chôn lấp", kỹ sư Shannon Kilmartin-Lynch của RMIT cho biết.
"Nguồn cảm hứng cho nghiên cứu của tôi, theo quan điểm của người bản địa, liên quan đến việc Chăm sóc đất nước, đảm bảo có một vòng đời bền vững cho tất cả các vật liệu và tránh đưa mọi thứ vào bãi chôn lấp để giảm thiểu tác động đến môi trường".
Nghiên cứu của họ đã được công bố trên Tạp chí Sản xuất sạch hơn.
