باحثون أستراليون يطورون تقنية مبتكرة لإعادة تدوير بقايا القهوة في الخرسانة

تمكن فريق من الباحثين الأستراليين من ابتكار طريقة جديدة لإعادة تدوير بقايا القهوة، من خلال عملية تحويل حرارية تحول هذه النفايات إلى مادة فائقة القوة يمكن إضافتها إلى خليط الخرسانة، مما يزيد من متانتها بنسبة تصل إلى 30%.

وهذه التقنية ليست فقط حلاً لمشكلة التخلص من النفايات العضوية، بل تساهم أيضًا في الحفاظ على الموارد الطبيعية المستخدمة في صناعة البناء، مثل الرمال.

تحديات بيئية وحلول مبتكرة

وأوضح المهندس راجيف رويشاند من جامعة «RMIT»، أن التخلص من النفايات العضوية يشكل تحديًا بيئيًا، حيث ينبعث منها كميات كبيرة من الغازات المسببة للاحتباس الحراري مثل الميثان وثاني أكسيد الكربون، مما يساهم في تغير المناخ. مع ازدهار سوق البناء عالميًا، هناك طلب متزايد على الخرسانة كثيفة الموارد، مما يسبب تحديات بيئية أخرى، كما أشار موقع «ساينس ألرت».

وقال جي لي، مهندس في معهد «RMIT»: “إن الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية لتلبية الطلب المتزايد على البناء له تأثير كبير على البيئة.” وأضاف: “من خلال اتباع نهج الاقتصاد الدائري، يمكننا تقليل النفايات العضوية والحفاظ على مواردنا الطبيعية مثل الرمال.”

عملية التحلل الحراري

نظرًا لعدم إمكانية إضافة بقايا القهوة مباشرة إلى الخرسانة بسبب تسرب المواد الكيميائية التي قد تضعف قوة مواد البناء، قام الفريق بتسخين نفايات القهوة إلى أكثر من 350 درجة مئوية (660 درجة فهرنهايت) في غياب الأكسجين، وهي عملية تعرف بالتحلل الحراري. هذه العملية تؤدي إلى تفكيك الجزيئات العضوية، مما ينتج عنه فحم مسامي غني بالكربون يسمى الفحم الحيوي، الذي يمكنه التفاعل مع مصفوفة الأسمنت ودمج نفسه فيها.

إضافة القرفة والكاكاو والزنجبيل إلى القهوة

رغم نجاح التجربة، حذر الباحثون من أنهم ما زالوا بحاجة إلى تقييم متانة المنتج الأسمنتي على المدى الطويل. حاليًا، يعمل الفريق على اختبار أداء الأسمنت الهجين المصنوع من القهوة في ظل ظروف متنوعة مثل التجميد والذوبان، وامتصاص الماء، والتآكل.

كما يهدف الفريق إلى إنشاء الفحم الحيوي من مصادر نفايات عضوية أخرى مثل الخشب ونفايات الطعام والنفايات الزراعية. وقالت المهندسة شانون كيلمارتن لينش من معهد «RMIT»: “إن بحثنا لا يزال في مراحله المبكرة، ولكن هذه النتائج تقدم طريقة مبتكرة لتقليل كمية النفايات العضوية التي تذهب إلى مكبات النفايات بشكل كبير.”

وأضافت: “من منظور السكان الأصليين، يشمل إلهامي ضمان دورة حياة مستدامة لجميع المواد وتقليل التأثير البيئي.”