Kaffe är inte bara morgonbränsle för miljontals människor världen över, utan dess restprodukter kan också spela en revolutionerande roll i byggbranschen. En ny studie publicerad i Journal of Cleaner Production har visat att kaffesump (SCG, enligt engelska förkortningen), när den behandlas på rätt sätt, kan förbättra egenskaperna hos betong, ett viktigt material inom byggbranschen, avsevärt.
Omvandla avfall till en resurs
Deponering av organiskt avfall, såsom kaffesump, bidrar avsevärt till utsläppen av växthusgaser, särskilt metan, som har en klimatpåverkan som är 21 gånger större än koldioxid. Mot bakgrund av denna utmaning har forskare hittat en metod för att återvinna detta avfall och ge det ett värdefullt användningsområde som delvis ersättning för sand i betong.
Vad är pyrolys?
Den viktigaste processen är pyrolys, en teknik som består i att värma kaffesump i en syrefri miljö till temperaturer på 350 °C eller mer. Denna process omvandlar resterna till biokol, ett poröst material som är rikt på kol.
Studien visade att biokol som erhålls vid 350 °C (kallat 350CBC) kan ersätta upp till 15 % av sanden i betongblandningar, vilket ger en ökning på 29,3 % i tryckhållfasthet hos de resulterande konstruktionerna jämfört med konventionell betong.
Framgången med 350CBC tillskrivs tre huvudfaktorer:
- Förbättrad vidhäftning: Biokol interagerar effektivt med cementpastan och skapar en mer robust mikrostruktur.
- Strukturell förstärkning: Porerna i biokol gör att cementen kan tränga in och stärka blandningen.
- Intern härdning: Vattnet som lagras i biokolets porer frigörs gradvis, vilket förbättrar härdningsprocessen.
Däremot, när kaffesumpen utsätts för högre temperaturer (500 °C), får det resulterande biokolet en sprödare struktur som minskar betongens hållfasthet.
Ett hållbart framsteg
Forskningen öppnar inte bara dörren för en hållbar metod för hantering av kaffesump, utan erbjuder också miljö- och ekonomiska fördelar. Att använda kaffesump för att delvis ersätta sand i betong skulle kunna minska utvinningen av denna naturresurs och minska koldioxidutsläppen i samband med transport och produktion av traditionella material.
