Thêm bã cà phê vào sản xuất bê tông - tăng độ bền, bớt rác thải

17/05/2024 12:31 Nghiên cứu quốc tế
Các kỹ sư tại Đại học RMIT, Úc đã đưa ra phương pháp tăng thêm 30% độ bền cho bê tông bằng cách kết hợp bã cà phê đã qua chế biến vào vật liệu. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã chuyển đổi bã cà phê thải thành than sinh học, nhẹ như than củi và sử dụng than sinh học đó để thay thế một phần cát cần để sản xuất bê tông.

Theo hãng CNN, người dân trên thế giới sẽ uống hơn 2 tỷ tách cà phê mỗi ngày, ước tính có khoảng 60 triệu tấn bã cà phê ướt đã qua sử dụng mỗi năm Tuy nhiên, chỉ một phần nhỏ trong số này được tái sử dụng - chủ yếu làm phân bón cho đất và hầu hết được đốt hoặc đưa vào 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, 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.

Với tình hình đó, các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật thuộc Đại học RMIT ở Melbourne, Úc đã tìm ra phương pháp xử lý cả 2 vấn đề bằng cách đưa bã cà phê vào sử dụng như một thành phần trong bê tông và thậm chí chúng có thể giúp tăng độ bền của vật liệu xây dựng này.

Thêm bã cà phê vào sản xuất bê tông - tăng độ bền, bớt rác thải
Trộn bã cà phê vào hỗn hợp giúp bê tông bền hơn

Bê tông thông thường được làm từ bốn thành phần cơ bản: nước, sỏi, cát và xi măng. Đây là vật liệu xây dựng được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới và đã tiêu thụ 30 tỷ tấn mỗi năm, gấp 3 lần so với cách đây 40 năm. Các nhà nghiên cứu đã thay thế một phần cát bằng than sinh học - một loại vật liệu tương tự như than củi - có nguồn gốc từ bã cà phê để thu được kết quả tốt nhất khi thay thế 15% cát và nung đất ở nhiệt độ 350 độ C (662 độ F). Bê tông thu được mạnh hơn 30% so với bê tông thông thường nhờ cường độ nén - khả năng chịu tải của vật liệu. Như vậy, vừa 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.

Thành phần trong bê tông là một trong những nguyên nhân gây ra biến đổi khí hậu. Cụ thể xi măng là nguyên nhân gây ra 8% lượng khí thải CO2 toàn cầu vào năm 2021 theo tổ chức nghiên cứu Chatham House. Việc tăng cường độ bền của bê tông lên 30% sẽ giúp giảm được lượng khí thải tác động đến khí hậu. Vì vậy, phát hiện mới này đã thu hút sự quan tâm của cả các công ty xây dựng và các tổ chức tái chế bã cà phê.

Nhóm nghiên cứu của RMIT lưu ý rằng họ vẫn cần đánh giá độ bền lâu dài của loại xi măng trộn bã cà phê này. Nhóm cũng đang nghiên cứu để tạo ra các loại than sinh học từ các nguồn chất thải hữu cơ khác, trong đó có gỗ, chất thải thực phẩm và chất thải nông nghiệp.

Giang Nam
Xin chờ trong giây lát...

Hiện đại hóa hệ thống quan trắc, giải quyết "điểm nghẽn" trong ô nhiễm môi trường

Phiên bản di động