Skaičiuojama, kad kasmet pasaulyje susidaro apie 10 mlrd. kilogramų (22 mlrd. svarų) kavos atliekų. Nuo privačių namų iki kavinių ar viešbučių – iš visur po rytinio kavos puodelio kavos tirščiai, su keliomis išimtimis, dažniausiai atsiduria ten pat. Dauguma jų tiesiai į sąvartynus.
„Organinių atliekų šalinimas yra aplinkosaugos iššūkis, nes iš jų išsiskiria dideli kiekiai šiltnamio efektą sukeliančių dujų, įskaitant metaną ir anglies dioksidą, kurie prisideda prie klimato kaitos“, – sakė Karališkojo Melburno technologijų instituto (angl. Royal Melbourne Institute of Technology, toliau – RMIT) inžinierius Rajeevas Roychandas.
Ieškodami būdų, kaip išspręsti gausybės kavos tirščių patekimą į sąvartynus, Australijos mokslininkai pradėjo eksperimentuoti su šalutiniu kavos produktu.
Kavos tirščiai netikėtoje srityje
Pasaulyje sparčiai augant statybų pramonės poreikiams, išgaunamas natūralus smėlis paprastai imamas iš upių dugnų ir krantų, o tai „daro didelį poveikį aplinkai“, sakė kitas RMIT inžinierius Jie Li.
„Dėl ribotų išteklių ir smėlio gavybos poveikio aplinkai kyla kritinių ir ilgalaikių iššūkių, susijusių su tvaraus smėlio tiekimo užtikrinimu. Taikydami žiedinės ekonomikos metodą, galėtume neleisti organinėms atliekoms patekti į sąvartynus, taip pat geriau saugoti mūsų gamtinius išteklius, pavyzdžiui, smėlį“ , – sakė Jie Li.
Taip mokslininkams gimė idėja praskiesti statybose naudojamą betoną. Mokslininkų vertinimu, galima gaminti net 30 proc. tvirtesnį betoną, jei į mišinį bus įdėta apanglėjusių kavos tirščių.
Technologijai ištobulėjus, šis išradingas receptas galėtų išspręsti kelias problemas vienu metu – būtų galima rečiau taikyti aplinkai žalingą smėlio išgavimo būdą ir sumažinti organikos sukeltų šiltnamio efektą sukeliančias dujų kiekį.
Kaip išsaugoti betono tvirtumą?
Tačiau yra vienas iššūkis. Ekologiškų produktų, pavyzdžiui, kavos tirščių, tiesiai dėti į betoną negalima. Pasirodo, kad kavos atliekos išskiria cheminę medžiagą, kuri silpnina statybinės medžiagos tvirtumą.
Australų tyrėjų grupė, panaudojusi nedidelį energijos kiekį, pabandė kaitinti kavos tirščius daugiau kaip iki 350 °C (apie 660 °F), taip atimant iš jų deguonį.
Šis procesas vadinamas pirolizavimu. Jo metu yra suskaidomos organinės molekulės ir gaunama kita medžiaga.
Tai akyta, daug anglies turinti medžio anglis, vadinama bioanglimi. Būtent ji jau gali sudaryti ryšius su cemento matrica ir taip įsilieti į ją.
RMIT mokslininkas R.Roychandas su kolegomis kavos tirščius pabandė pirolizuoti ir aukštesnėje, 500 °C, temperatūroje, tačiau gautos bioanglių dalelės nebuvo tokios stiprios.
Mokslininkų bandymuose – ne tik kavos tirščiai
Dabar mokslininkai tiria, kaip hibridinį kavos ir cemento darinį veikia šalčio ir atšilimo ciklai, koks šios medžiagos vandens sugeriamumas, trintis ir daugelį kitų veiksnių.
Komanda taip pat dirba kurdama biodujas iš kitų organinių atliekų šaltinių, įskaitant medieną, maisto ir žemės ūkio atliekas.
„Mūsų tyrimai dar tik pradedami, tačiau šie įdomūs rezultatai siūlo naujovišką būdą, kaip gerokai sumažinti į sąvartynus patenkančių organinių atliekų kiekį“, – sakė RMIT inžinierė Shannon Kilmartin-Lynch.
„Šiais tyrimais, žvelgiant iš vietinių gyventojų perspektyvos, siekiama pasirūpinti sava šalimi, užtikrinant tvarų visų medžiagų gyvavimo ciklą ir vengiant daiktų patekimo į sąvartyną“, – siekį sumažinti poveikį aplinkai moksliniais atradimais komentavo S.Kilmartin-Lynch.
