Các kỹ sư Australia tuyên bố họ có thể làm cho bê tông cứng hơn gần 30% bằng cách kết hợp với bã cà phê đã qua xử lý.
Mỗi năm, thế giới thải ra khoảng 10 tỉ kg bã cà phê trên thế giới, 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.
Các nhà nghiên cứu tại Australia đã sử dụng bã cà phê nhằm khiến bê tông chắc chắn hơn. (Ảnh: Guardian).
"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 (Úc), nói.
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.
Họ đã chuyển đổi bã cà phê thành than sinh học rồi sử dụng nguyên liệu này để thay thế một phần cát cần thiết làm bê tông. Quá trình này bao gồm việc đun nóng chất thải cà phê đến khoảng 350C để tạo than sinh học. Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng việc thay thế 15% lượng cát thường được sử dụng trong bê tông bằng than sinh học cà phê đã tăng cường độ bền của bê tông lên 29,3%.
Tiến sĩ Shannon Kilmartin-Lynch, đồng chủ trì nghiên cứu này, khẳng định ý tưởng xuất phát từ mong muốn giảm thiểu phế phẩm từ cà phê.
Các mẫu hạt cà phê, hạt cà phê đã rang, bã cà phê và than sinh học từ cà phê. (Ảnh: Guardian).
Nhóm nhà nghiên cứu đang hợp tác với chính quyền địa phương về các dự án cơ sở hạ tầng trong tương lai như xây dựng lối đi và vỉa hè. Họ lập luận rằng kỹ thuật này có thể mang lại lợi ích cho môi trường bởi nó giúp giảm lượng bã cà phê đưa đi chôn lấp cũng như giảm nhu cầu về cát tự nhiên sử dụng trong ngành xây dựng.
Theo Nghiên cứu khả thi Chiến lược rác thải Thực phẩm Quốc gia Australia, rác thải thực phẩm chiếm khoảng 3% lượng khí thải nhà kính hàng năm của nước này. Bên cạnh đó, Australia thải ra khoảng 75.000 tấn phế phẩm cà phê mỗi năm.
Các nhà nghiên cứu ước tính nếu tất cả bã cà phê thải loại ở Australia mỗi năm được chuyển đổi thành than sinh học thì khối lượng thu được sẽ vào khoảng 22.500 tấn.