Bê tông siêu bền — với cà phêBê tông siêu bền — với cà phê :: Vấn đề bền vững

Đại học RMIT đã nghĩ ra một cách sử dụng mới cho bã cà phê đã qua sử dụng – như một thành phần có giá trị trong bê tông.

Trường đại học hiện đang hợp tác với Hội đồng Macedon Ranges Shire trong việc thử nghiệm lối đi bằng bê tông cà phê ở Gisborne.

RMIT có một số dự án khác được lên kế hoạch trên khắp Victoria, trong đó bã cà phê sẽ được biến thành than sinh học và biến thành nguồn tài nguyên cho ngành xây dựng. Nhóm RMIT sẽ hợp tác với công ty Úc BildGroup — một công ty cơ sở hạ tầng dân dụng, trải nhựa và định hình đường — để cung cấp các dự án kinh tế tuần hoàn này.

Úc tạo ra 75 triệu kg chất thải cà phê xay mỗi năm. Phần lớn chất thải này hiện được đưa đi chôn lấp, nhưng nó có tiềm năng thay thế tới 655 triệu kg cát trong bê tông vì cà phê đã qua sử dụng là vật liệu đặc hơn. Trên toàn cầu, 10 tỷ kg cà phê đã qua sử dụng được tạo ra hàng năm, có thể thay thế tới 90 tỷ kg cát trong bê tông.

Than sinh học cà phê của nhóm (trái) bên cạnh cà phê đã qua sử dụng. Nhà cung cấp hình ảnh: Carelle Mulawa-Richards, Đại học RMIT.

Trong khi chất thải hữu cơ như bã cà phê không thể được thêm trực tiếp vào bê tông vì nó sẽ phân hủy theo thời gian và làm yếu vật liệu xây dựng, nhóm RMIT đã phát triển một kỹ thuật để tạo ra than sinh học cà phê phù hợp thông qua quy trình tiêu thụ năng lượng thấp không có oxy ở 350°C. Các nhà nghiên cứu cho biết hỗn hợp thu được làm cho bê tông cứng hơn 30%.

Nhóm nghiên cứu đang sử dụng một kỹ thuật tương tự để biến các chất thải hữu cơ khác, bao gồm cả dăm gỗ, thành than sinh học cũng có thể được sử dụng để làm bê tông chắc chắn hơn. Cả hai loại than sinh học đều đang được thử nghiệm trong cuộc thử nghiệm lối đi bộ ở Macedon Ranges.

Các quan chức Hội đồng và nhóm nghiên cứu RMIT đã có mặt để chứng kiến ​​việc đổ bê tông cà phê cho thử nghiệm lối đi bộ ở Gisborne. Nhà cung cấp hình ảnh: Carelle Mulawa-Richards, Đại học RMIT.

Tiến sĩ Rajeev Roychand, từ RMIT cho biết: “Thật thú vị khi được chứng kiến ​​cuộc thử nghiệm đầu tiên trên thế giới về than sinh học làm từ gỗ và cà phê của chúng tôi trên các lối đi bộ này với sự hợp tác của Hội đồng Macedon Ranges Shire.” Trường học kỹ thuật.

“Cát ngày càng khan hiếm theo thời gian và chất thải này có thể thay thế tới 15% lượng cát trong bê tông.”

Shane Walden, Giám đốc Tài sản và Hoạt động của Hội đồng, cho biết điều quan trọng là hội đồng phải tham gia vào các dự án như thế này và hợp tác chặt chẽ với các trường đại học như RMIT.

Ông nói: “Điều này không chỉ giúp nâng cao trình độ hiểu biết của các nhà thầu và nhân viên của chúng tôi mà còn mang lại rất nhiều lợi ích và lợi ích khác quan trọng đối với cộng đồng của chúng tôi”.

“Điều này bao gồm việc giúp đỡ môi trường, hành động bền vững và quan trọng nhất là giảm chất thải thành bãi chôn lấp và có một nền kinh tế tuần hoàn.”

Walden cho biết mặc dù thực tế là bê tông mới có chứa bã cà phê hoặc lớp phủ nhưng người dân sẽ không thực sự nhìn thấy hoặc ngửi thấy bất kỳ sự khác biệt nào.

Biến bê tông cà phê thành hiện thực thương mại

Nếu các lối đi bộ bê tông thử nghiệm ở Gisborne hoạt động tốt, nhóm RMIT đang hướng tới việc triển khai thương mại cải tiến của mình.

“Chúng tôi hiện đang làm việc trong lĩnh vực chuỗi cung ứng để có thể biến nghiên cứu này thành sản phẩm chủ đạo cho các ứng dụng thương mại và chúng tôi không chỉ xem xét cà phê – chúng tôi đang mở rộng nghiên cứu này sang tất cả các dạng chất thải hữu cơ khác nhau,” Roychand nói.

“Mỗi loại than sinh học được sản xuất từ ​​​​một loại vật liệu hữu cơ khác nhau đều có thành phần khác nhau, bên cạnh sự khác biệt về hàm lượng carbon, kích thước hạt và khả năng hấp thụ, có thể nâng cao hiệu suất của bê tông theo nhiều cách khác nhau.”

Nếu cải tiến này của RMIT có thể được tích hợp vào chuỗi cung ứng, nó có thể giúp tiết kiệm chi phí cho các công ty xây dựng và thợ bê tông bằng cách giảm lượng xi măng cần thiết.

Roychand cho biết: “Vì chúng tôi đang đạt được mức tăng cường độ cho bê tông cà phê thêm 30% nên điều này có thể làm giảm hàm lượng xi măng cần thiết tới 10%, dựa trên kinh nghiệm trước đây của chúng tôi”.

Thử nghiệm với Hội đồng Macedon Ranges Shire không làm giảm lượng xi măng thường được sử dụng để làm bê tông cho các dự án lối đi bộ, nhưng nhóm RMIT có kế hoạch thử nghiệm sử dụng ít xi măng hơn trong tương lai.

'Biến bã cà phê đã qua sử dụng thành nguồn tài nguyên quý giá để tăng cường cường độ bê tông' đã được xuất bản trên tạp chí Tạp chí Sản xuất sạch hơn.

Chú thích hình ảnh trên cùng: Lần đổ bê tông cà phê đầu tiên cho thử nghiệm lối đi bộ ở Gisborne. Nhà cung cấp hình ảnh: Carelle Mulawa-Richards, Đại học RMIT.