Остатки кофе можно использовать в строительстве. Наши дома и дороги могут стать прочнее?

В процессе производства молотого кофе остается огромное количество отходов в виде мельчайших частиц кофейных зерен. Статистика гласит, что ежегодно производится до 10 миллиардов килограммов обожженной кофейной гущи, и почти вся эта масса потом отправляется на свалку. При утилизации этого мусора наносится экологический вред природе — в воздух попадает большое количество парниковых газов вроде метана и углекислого газа. Они провоцируют глобальное потепление, последствия которого уже заметны: климат на Земле становится теплее, из-за чего возникают пожары, а также вымирают животные. Недавно ученые придумали отходам кофейного производства хорошее применение — их можно использовать для того, чтобы дома и дороги в городах стали прочнее и долговечнее.

Кофейный мусор можно использовать в строительстве — дома и дороги могут стать прочнее и долговечнее

По данным авторов издания Science Alert, применение кофейным остаткам придумали ученые из Австралии. Экспериментальным путем они доказали, что кофейную пыль можно использовать в качестве песка при производстве бетона, предназначенного для строительства домов и прокладывания дорог.

Из чего делают бетон

Бетон состоит из цемента, щебня, воды и песка. С первыми тремя компонентами в мире нет особых проблем, однако количество песка в мире сокращается — каждый год количество добываемого песка составляет около 40-50 миллиардов тонн. Для бетона используется только песок из речного дна, карьеров или побережья, потому что эти песчинки имеют угловатую форму, которая увеличивает сцепление при соединении. В пустынях песка много, однако он для строительства не подходит, потому что очень мелкий и гладкий, из-за чего сцепление слабое и бетон теряет прочность.

Пустынный песок гладкий, потому что на протяжении миллионов лет шлифуется ветром

Запасы песка сокращаются во всем мире, поэтому некоторые страны вынуждены его импортировать из других государств. В первую очередь в песке нуждаются арабские страны — вокруг такого сырья много но, как уже было отмечено выше, пустынный песок не подходит для использования в строительных целях. Стоимость добычи песка не очень дорогая, однако цены все равно растут из-за того, что его приходится привозить из все более отдаленных регионов планеты. К тому же, во время добычи песка в воздух тоже выделяются парниковые газы из-за работы тяжелой техники.

Для добычи песка используется тяжелая техника, которая выбрасывает в воздух вредные вещества

Читайте также: Новый тип бетона с растущим мхом может очистить городской воздух от грязи

Можно ли сделать бетон без песка

Хорошей альтернативы песку для изготовления бетона до сих пор не существует. Но австралийские ученые считают, что отличной заменой могут стать кофейный мусор. Его нельзя добавлять в бетонную смесь в чистом виде, потому что это органический материал, который выделяет химические вещества, уменьшающие прочность бетона. Однако, если нагреть отходы до температуры 350 градусов Цельсия и лишить их кислорода, они становятся неорганическими и вполне подходят для использовании в качестве альтернативы песка.

Если использовать кофейный мусор вместо песка, можно заметно снизить наносимый природе вред

Этот процесс называется пиролизом. После него кофейные отходы превращаются в богатый углеродом биоуголь. Частицы начинают образовывать между собой прочные связи, благодаря чему бетон получается таким же прочным, как и в случае применения песка.

Статья в тему: Ученые раскрыли секрет невероятных свойств древнеримского бетона

Материалы прочнее бетона

На сегодняшний день технология находится на стадии тестирования. Бетон получается прочным, однако авторы научной работы не знают, как материал с таким составом ведет себя в долгосрочной перспективе. Сейчас они работают над изучением того, как «кофейный бетон» ведет себя при сильном нагреве и замораживании, сильно ли он поглощает жидкость, насколько сильно изнашивается при взаимодействии с другими материалами и так далее. Провести такие исследования необходимо, потому что из этого материала планируется строить жилые дома для людей, а также прокладывать дороги. Напомним, что в некоторых странах дороги прокладывают не из асфальта, а используют бетон — подробности вы можете почитать в статье «Почему в России нет бетонных дорог, как в США и Китае?».

Благодаря новому открытию, бетонных дорог в мире может стать больше

Оставайтесь в курсе новых научных открытий — подпишитесь на наши каналы в Дзен и Telegram.

В 2023 году мы уже рассказывали о другом похожем на бетон материале, который прочнее его в два раза. Он называется «StarCrete» и состоит из марсианского или лунного грунта, крахмала и соли. В первую очередь этот материал планируется использовать для строительства домов и дорог на других планетах, а когда они будет освоены, грунт из других космических объектов хотят перевозить на Землю и использовать «StarCrete» в земных условиях. Подробности об этом материале вы можете почитать в статье «”Космический бетон” прочнее земного в два раза: из чего он состоит?».