工程师们开创了一种通过加入烘焙过的咖啡渣来加固混凝土的方法。通过低能耗的过程将这些土壤转化为生物炭，他们使混凝土强度增加了30%。
科学家已经开发出一种加强co的技术混凝土使用用过的咖啡渣，潜在地减少垃圾填埋场和减少对天然砂建筑的依赖。
澳大利亚的工程师们发现了一种用烘焙过的咖啡渣制作更坚固的混凝土的方法，使这种饮料添加剂具有“双重功效”，并减少了垃圾进入垃圾填埋场的数量。
来自RMIT大学的首席作者Rajeev Roychand博士说，该团队开发了一种技术，通过在350摄氏度的低能量过程中将废弃的咖啡渣转化为生物炭，使混凝土强度提高30%。
来自工程学院的罗伊昌德说:“有机废物的处理对环境构成了挑战，因为它会排放大量温室气体，包括甲烷和二氧化碳，从而导致气候变化。”
澳大利亚每年产生7500万公斤的咖啡渣，其中大部分被填埋。全球每年产生100亿公斤废咖啡。
开创性地使用咖啡渣
发表在《清洁生产杂志》上的这项研究是RMIT工程师首次证明废弃咖啡渣可以用来改善混凝土。
皇家墨尔本理工学院博士后研究员罗伊昌德说:“我们工作的灵感是找到一种创新的方法，将大量的咖啡废料用于建筑项目，而不是送到垃圾填埋场——给咖啡‘双重生命’。”
“几个与有机废物处理作斗争的委员会对我们的工作表现出了兴趣。
“他们已经邀请我们参与他们即将开展的基础设施项目，其中包括不同有机废物的热解形式。”
热解包括在缺氧条件下加热有机废物。
RMIT大学的研究人员Rajeev Roychand博士、Mohammad Saberian博士和Shannon Kilmartin-Lynch博士与土著拥有的Talwali Coffee Roasters的联合创始人Jordan Carter(图左至右)。资料来源:Carelle Mulawa-Richards, RMIT大学
公司的回收工作nstruction行业
联合主要作者Shannon Kilmartin-Lynch博士是RMIT副校长的土著博士后研究员，她说世界各地的建筑行业都可以在将这种废物转化为有价值的资源方面发挥作用。
皇家墨尔本理工大学工程学院的基尔马丁-林奇说:“从土著的角度来看，我的研究灵感来自于关爱国家，确保所有材料都有一个可持续的生命周期，避免东西进入垃圾填埋场，以尽量减少对环境的影响。”
新鲜的塔尔瓦里烘焙咖啡豆。资料来源:Carelle Mulawa-Richards, RMIT大学
“混凝土行业有潜力为增加有机废物(如用过的咖啡)的回收做出重大贡献。
“我们的研究还处于早期阶段，但这些令人兴奋的发现提供了一种创新的方法，可以大大减少进入垃圾填埋场的有机废物数量。”
保护珍贵的自然资源
通讯作者和研究小组负责人李杰教授说，咖啡生物炭可以取代一部分用于制造混凝土的沙子。
李说:“为了满足建筑行业快速增长的需求，世界各地正在进行的天然沙子的开采——通常是从河床和河岸上提取的——对环境产生了很大的影响。”
全球每年在建筑项目中使用500亿吨天然砂。
未烘焙的咖啡豆，烘焙过的咖啡豆，磨碎的咖啡和团队的咖啡生物炭样品。资料来源:Carelle Mulawa-Richards, RMIT大学
“由于资源的有限性和采砂对环境的影响，在维持沙子的可持续供应方面存在着严峻而持久的挑战，”李说。
“通过循环经济的方法，我们可以让有机废物远离垃圾填埋场，也可以更好地保护我们的自然资源，比如沙子。”
共同研究员Mohammad Saberian博士说，建筑行业需要探索替代原材料，以确保其可持续性。
Saberian说:“我们的研究团队在从不同的有机废物中开发高度优化的生物炭方面积累了丰富的经验，这些有机废物包括木材生物炭、食物废物生物炭、农业废物生物炭和城市固体废物生物炭，用于具体应用。”
RMIT的研究人员Kevin Zhang教授、Jie Li教授、Rajeev Roychand博士、Shannon Kilmartin-Lynch博士和Mohammad Saberian博士在RMIT显微镜和微量分析设施中分析了咖啡混凝土的结构(图左至右)。Credit: Will Wright, RMIT University
未来的发展方向
研究人员计划制定切实可行的实施策略，并致力于实地试验。该团队热衷于与不同行业合作发展他们的研究。
参考文献:“将废咖啡渣转化为提高混凝土强度的宝贵资源”，作者:Rajeev Roychand、Shannon Kilmartin-Lynch、Mohammad Saberian、李杰、张国民和李春青，2023年7月21日，《清洁生产杂志》。DOI: 10.1016 / j.jclepro.2023.138205
作者包括Rajeev Roychand博士、Shannon Kilmartin-Lynch博士、Mohammad Saberian博士、Li Jie教授、Guomin (Kevin) Zhang教授和Chun-Qing Li教授。
作者感谢ARUP Australia Pty Ltd, Earth Systems Pty Ltd和RMIT大学的支持，包括战略能力部署基金，流变学和材料表征实验室，x射线设施以及显微镜和微量分析设施。
作者还感谢当地拥有的咖啡供应商Talwali coffee Roasters为研究提供了用过的磨碎咖啡。
