Phát hiện mới bã cà phê có thể làm tăng độ bền của bê tông

Bã cà phê đã qua sử dụng có thể được sử dụng làm chất thay thế cát trong quy trình sản xuất bê tông. Khi được trộn với tỷ lệ thích hợp sẽ mang lại liên kết hóa học mạnh hơn đáng kể so với cát đơn thuần.

Mỗi năm, thế giới thải ra khoảng 100.000 tấn bã cà phê, hầu hết đều kết thúc tại bãi rác. Việc xử lý chất thải hữu cơ này đặt ra thách thức về môi trường vì nó thải ra một lượng lớn khí nhà kính như metan và carbon dioxit, góp phần gây biến đổi khí hậu.

Trong khi đó, với thị trường xây dựng đang bùng nổ toàn cầu, nhu cầu sử dụng bê tông cũng gây ra một loạt thách thức về môi trường khác. Việc khai thác cát tự nhiên trên toàn cầu, từ lòng sông cho đến bờ sông để đáp ứng nhu cầu tăng nhanh của ngành xây dựng đã tác động lớn đến môi trường.

Lượng bã cà phê thải ra môi trường rất lớn. Trong khi bã cà phê mang lại rất nhiều công dụng hữu ích về nông nghiệp, làm đẹp, công nghiệp và gần đây là ngành xây dựng.

Theo đó, bằng cách thay thế một phần cát bằng bã cà phê đã qua sử dụng có thể giúp bê tông cứng hơn đến 30% so với cách sản xuất thông thường. Đây là một trong những công bố mới nhất của nhóm nghiên cứu tại Đại học RMIT (Australia).

"Chúng ta có thể giữ bã cà phê tránh xa các bãi rác và cũng bảo tồn tốt hơn các nguồn tài nguyên thiên nhiên như cát với cách tiếp cận nói trên", kỹ sư Jie Li, làm việc tại Đại học RMIT nói.

Phát hiện mới bã cà phê có thể làm tăng độ bền của bê tông

Nhóm nghiên cứu này cho biết, bã cà phê đã qua sử dụng có thể được sử dụng làm chất thay thế cát trong quy trình sản xuất bê tông. Khi được trộn với tỷ lệ thích hợp sẽ mang lại liên kết hóa học mạnh hơn đáng kể so với cát đơn thuần.

Tuy nhiên, không thể thêm trực tiếp các sản phẩm hữu cơ như bã cà phê vào bê tông vì chúng tiết ra các chất hóa học làm giảm độ bền của vật liệu xây dựng.

Do đó, nhóm nghiên cứu đã nung nóng bã cà phê ở nhiệt độ 350 độ C trong khi loại bỏ oxy khỏi bã. Quá trình nhiệt phân này giúp phá vỡ các phân tử hữu cơ trong bã cà phê, tạo ra một loại than xốp giàu carbon gọi là than sinh học, có thể liên kết tốt với xi măng.

Nhóm nghiên cứu của RMIT lưu ý rằng họ vẫn cần đánh giá độ bền lâu dài của loại xi măng trộn bã cà phê này. Nhóm cũng đang nghiên cứu để tạo ra các loại than sinh học từ các nguồn chất thải hữu cơ khác, trong đó có gỗ, chất thải thực phẩm và chất thải nông nghiệp.