Các nhà nghiên cứu ở Úc vừa công bố nghiên cứu mới nhất để tái chế bã cà phê, bằng cách xử lý và thêm bã cà phê đã cháy vào hỗn hợp bê tông sẽ giúp bê tông tăng độ bền thêm 30% so với bê tông thường.
Mỗi năm, thế giới tạo ra một lượng rác thải cà phê khổng lồ là 100 triệu tấn. Hầu hết được đưa vào bãi rác chôn dưới đất.
“Việc xử lý rác thải hữu cơ gây ra thách thức môi trường khi nó thải ra lượng khí nhà kính lớn bao gồm metan và carbon dioxide, góp phần vào biến đổi khí hậu.” Giáo sư Rajeev Roychand – Đại học RMIT.
Với nhu cầu xây dựng tăng nhanh trên toàn cầu, kéo theo nhu cầu sử dụng bê tông gây ra nhiều vấn đề về môi trường, khai thác tài nguyên quá mức…
“Việc khai thác cát tự nhiên trên toàn thế giới – thường được lấy từ lòng sông và bờ sông – để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của ngành xây dựng có ảnh hưởng lớn đến môi trường,” Giáo sư Jie Li của Đại học RMIT phát biểu.
“Có những thách thức quan trọng và kéo dài trong việc duy trì nguồn cung ổn định của cát do tính chất hữu hạn của nguồn lực và ảnh hưởng môi trường của việc khai thác cát. Với tiếp cận theo chu kỳ kinh tế tuần hoàn, chúng ta có thể giữ rác thải hữu cơ không vào bãi rác và cũng bảo tồn tốt hơn các nguồn tài nguyên tự nhiên của chúng ta như cát.”
Các sản phẩm hữu cơ như bã cà phê không thể được thêm trực tiếp vào bê tông vì tạo ra các chất hóa học làm yếu đi độ bền của vật liệu xây dựng. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã đốt nóng bã cà phê lên trên 350°C (khoảng 660°F) trong môi trường thiếu oxy.
Quá trình này được gọi là pyrolysis. Nó phân hủy các phân tử hữu cơ, tạo ra mội loại than gỗ, giàu carbon được gọi là biochar, có thể tăng độ liên kết khi kết hợp với cấu trúc kết dính của xi măng.
Roychand và các đồng nghiệp cũng đã thử pyrolysis bã cà phê ở 500°C nhưng các hạt biochar thu được không tăng độ bền như thí nghiệm trước.
Các nhà nghiên cứu vẫn cần đánh giá độ bền lâu dài, các yếu tố kết cầu khác của sản phẩm xi măng – bã cà phê trước khi đưa vào sản xuất số lượng lớn.
Nhóm cũng đang làm việc để tạo ra các loại biochar từ các nguồn rác thải hữu cơ khác, bao gồm gỗ, rác thải thực phẩm và rác thải nông nghiệp.
“Nghiên cứu của chúng tôi vẫn ở giai đoạn đầu, nhưng những phát hiện thú vị này đề xuất một cách sáng tạo để giảm thiểu lượng rác thải hữu cơ đi vào bãi rác,” giáo sư Shannon Kilmartin-Lynch của Đại học RMIT phát biểu.
“Cảm hứng cho nghiên cứu của tôi, từ một góc nhìn của người bản địa, liên quan đến việc bảo tồn tài nguyên quốc gia, đảm bảo có chu kỳ sinh học bền vững cho tất cả các vật liệu và tránh cho các vật liệu vào bãi rác để giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường.”
Bài nghiên cứu được công bố trên Journal of Cleaner Production.
