Наука Назван простой ингредиент, который сделает бетон прочнее: ежедневно выбрасываем его в отходы
Австралийские ученые обнаружили, что добавление в бетон обугленной кофейной гущи может увеличить его прочность на треть.
Статистика свидетельствует о том, что ежегодно в мире образуется около 10 миллиардов килограммов кофейных отходов, при этом большая часть из них оказывается на свалках. Утилизация органических отходов, увы, представляет собой настоящую экологическую проблему: при разложении выделяется большое количество парниковых газов — метана и углекислого газа, пишет Science Alert.
В то же время в условиях глобального роста во всем мире растет спрос на бетон — материал, производство которого требует огромных ресурсов. Теперь, в новом исследовании австралийские ученые, похоже, нашли способ решить обе эти проблемы. По словам авторов исследования, они неожиданно обнаружили, что добавление в бетон обугленной кофейной гущи может увеличить его прочность на 30%.
Известно, что органические материалы, в том числе кофейная гуща, не подходят для прямого добавления в бетон, поскольку они выделяют химические вещества, снижающие прочность строительного бетона. Чтобы решить эту проблему, ученые подвергли кофейные отходы термической обработке при температуре выше 350 °C в бескислородной среде.
Отметим, что этот процесс известен как пиролиз и в его ходе органические молекулы расщепляются, образуя пористый, богатый углеродом материал — биоуголь. Он способен создавать прочные связи с цементной матрицей и становиться ее частью. В ходе исследования ученые также попытались провести пиролиз кофейной гущи при температуре 500 °C, однако полученный в этом случае биоуголь оказался менее прочным.
Авторы признают, что потребуются дополнительные исследования, чтобы выяснить, насколько долговечным является новый вид бетона в долгосрочной перспективе. В настоящее время ведутся испытания гибридного материала — смеси цемента и кофейного биоугля — на устойчивость к циклам замораживания и оттаивания, водопоглощение, истирание и другие виды внешних воздействий.
Более того, ученые также рассматривают другие варианты для получения биоугля из других видов органических отходов. Среди возможных вариантов: древесные отходы, пищевые отходы и сельскохозяйственные побочные продукты.
Исследование пока находится на начальном этапе, однако авторы уверены, что их новая разработка фактически может сразу решить несколько проблем. Во-первых, использование биоугля поможет снизить выбросы парниковых газов. Во-вторых, более прочный бетон, изготовленный при помощи биоугля, может покрыть растущий спрос на строительный материал.
Другие новости науки
- Дело не в зомби-апокалипсисе: почему мертвые тела двигаются и издают звуки
- Носят губки на голове и останавливают беременность: самые странные формы поведения животных
