في تجربة علمية لافتة، تحولت بقايا القهوة التي ينتهي بها المطاف عادةً إلى النفايات إلى مادة يمكن استخدامها في صناعة الخرسانة ومشاريع الطرق، بعد معالجتها عند درجة حرارة تصل إلى 350 درجة مئوية.
ويعمل باحثون في أستراليا على تطوير هذه التقنية بهدف الاستفادة من مخلفات القهوة وتقليل الاعتماد على جزء من المواد الطبيعية المستخدمة في قطاع البناء، وخاصة الرمل الذي يدخل بكميات كبيرة في إنتاج الخرسانة.
ماذا يحدث لبقايا القهوة عند 350 درجة؟
لا يتم وضع تفل القهوة مباشرة داخل الخرسانة، إذ تحتوي بقايا القهوة على مركبات عضوية يمكن أن تؤثر في عملية تصلب الإسمنت.
ولهذا السبب، عالج الباحثون بقايا القهوة في بيئة تفتقر إلى الأكسجين عند درجة حرارة 350 درجة مئوية، لتتحول إلى مادة كربونية مسامية تعرف باسم البيوكربون.
وبعد إنتاج هذه المادة، جرى اختبارها باعتبارها بديلًا جزئيًا للرمل داخل خلطات الخرسانة، بهدف معرفة مدى تأثيرها في خصائص المادة النهائية.
استبدال 15 بالمئة من الرمل
أظهرت الاختبارات أن إحدى أفضل النتائج تحققت عند استبدال نحو 15 بالمئة من حجم الرمل المستخدم في الخرسانة بالبيوكربون المصنوع من بقايا القهوة.
ووفق النتائج الواردة في التقرير، سجلت هذه الخلطة زيادة في مقاومة الضغط وصلت إلى 29.3 بالمئة مقارنة بالخرسانة المستخدمة كعينة للمقارنة.
كما بينت التجارب أن معالجة القهوة عند 350 درجة مئوية أعطت نتائج أفضل من المعالجة عند 500 درجة مئوية، بسبب الاختلافات التي تحدث في بنية المادة خلال عملية التسخين.
من بقايا القهوة إلى ممرات المشاة
ولم تتوقف التجربة عند مرحلة المختبر، إذ بدأ استخدام الخرسانة التي تحتوي على البيوكربون الناتج من مخلفات القهوة في مشاريع فعلية بولاية فيكتوريا الأسترالية.
وشملت التطبيقات ممرًا للمشاة في مدينة غيسبورن، إضافة إلى استخدام المادة في مشروع لتجديد الطرق بمنطقة باكنهام.
وفي أحد المشاريع، استُخدمت نحو 5 أطنان من بقايا القهوة لإنتاج قرابة طنين من البيوكربون، ثم أُدخلت المادة الناتجة في نحو 30 مترًا مكعبًا من الخرسانة المستخدمة في إنشاء ممر للمشاة.
لماذا يهتم الباحثون بمخلفات القهوة؟
تكمن أهمية الفكرة في الجمع بين هدفين؛ الأول هو إعادة استخدام مخلفات القهوة التي تُنتج بكميات كبيرة، والثاني هو تقليل الحاجة إلى جزء من الموارد الطبيعية المستخدمة في قطاع البناء.
وتنتج أستراليا وحدها، وفق الأرقام الواردة في التقرير، نحو 75 مليون كيلوغرام من بقايا القهوة المستخدمة سنويًا، ما يجعل تحويل جزء من هذه المخلفات إلى مادة قابلة للاستخدام في البناء فرصة لتقليل النفايات والاستفادة منها اقتصاديًا.
هل ستُبنى الطرق من القهوة مستقبلًا؟
رغم النتائج المشجعة، لا تعني التقنية أن الطرق ستُصنع من القهوة بالكامل. الفكرة تقوم على معالجة بقايا القهوة وتحويلها إلى بيوكربون يمكن أن يحل محل نسبة محددة من الرمل داخل الخرسانة.
وتبقى قابلية استخدام التقنية على نطاق واسع مرتبطة بنتائج الاختبارات طويلة الأمد ومعايير البناء والتكاليف، لكن انتقالها بالفعل من التجارب المخبرية إلى مشاريع ميدانية يمثل خطوة مهمة في مجال إعادة تدوير المخلفات.
أسئلة شائعة
هل يمكن خلط بقايا القهوة مع الخرسانة مباشرة؟
لا، إذ تتم معالجة بقايا القهوة أولًا في ظروف محددة وتحويلها إلى بيوكربون قبل إدخالها في الخرسانة.
لماذا تم تسخين بقايا القهوة عند 350 درجة مئوية؟
لتحويل المخلفات العضوية إلى مادة كربونية مسامية يمكن استخدامها كمكوّن بديل جزئي للرمل في الخرسانة.
كم نسبة الرمل التي يمكن استبدالها ببيوكربون القهوة؟
أظهرت التجارب المذكورة في التقرير نتائج جيدة عند استبدال نحو 15 بالمئة من حجم الرمل بالبيوكربون الناتج من مخلفات القهوة.
هل استُخدمت خرسانة القهوة في مشاريع حقيقية؟
نعم، بدأ استخدامها في مشاريع ميدانية بولاية فيكتوريا الأسترالية، من بينها ممر للمشاة ومشروع لتجديد الطرق.
هل يمكن أن تقلل هذه التقنية من النفايات؟
نعم، تهدف الفكرة إلى إعادة استخدام جزء من مخلفات القهوة بدل إرسالها إلى مكبات النفايات، إلى جانب الاستفادة منها في قطاع البناء.
المصدر: تركيا عاجل