Bã cà phê giúp tăng độ bền của bê tông
Theo nghiên cứu của Đại học RMIT (Úc) được công bố trên tạp chí Journal of Cleaner Production, bã cà phê sau khi được xử lý bằng nhiệt có thể giúp tăng độ bền chịu nén của bê tông lên tới gần 30%.
Bã cà phê đã qua sử dụng (SCG) là sản phẩm phụ lãng phí nhất của toàn bộ ngành công nghiệp cà phê trên khắp thế giới. Mỗi năm, thế giới thải ra khoảng 10 tỷ kg bã cà phê trên thế giới, hầu hết đều dồn về bãi rác.
Theo kết quả đăng trên tạp chí Journal of Cleaner Production (Hà Lan), các nhà khoa học Úc phát hiện có thể tận dụng bã cà phê để tăng độ bền của bê tông lên đến 30%, đồng thời giảm chất thải hữu cơ và nhu cầu khai thác cát tự nhiên trong xây dựng.
Tuy nhiên, việc đưa bã cà phê trực tiếp vào hỗn hợp bê tông lại không đơn giản. Các chất hữu cơ trong bã cà phê có thể làm cản trở quá trình đông cứng của xi măng, khiến bê tông yếu đi.
Nghiên cứu của Đại học RMIT (Úc) cho thấy, nung bã cà phê ở nhiệt độ trên 350 độ C trong môi trường hạn chế oxy sẽ tạo thành than sinh học có cấu trúc xốp, có thể bổ sung vào hỗn hợp xi măng. Quá trình này được gọi là nhiệt phân, giúp phân hủy các hợp chất hữu cơ và biến bã cà phê thành một loại than sinh học giàu carbon, có cấu trúc nhiều lỗ nhỏ li ti.
Nhờ đặc điểm này, than sinh học từ bã cà phê có thể liên kết tốt với hỗn hợp xi măng, từ đó góp phần tăng độ chắc chắn của bê tông.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng việc thay thế 15% lượng cát thường được sử dụng trong bê tông bằng than sinh học cà phê đã tăng cường độ bền của bê tông lên 29,3%.
"Lấy cảm hứng từ việc sử dụng chất thải cà phê trong các dự án xây dựng thay vì đưa chúng vào bãi chôn lấp, chúng ta có thể tạo ra một "cú hích kép" cho cà phê", GS. Rajeev Roychand, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Journal of Cleaner Production, với kết luận rằng bã cà phê có thể làm cho bê tông rắn chắc hơn gần 30% sau khi chế biến.
Đại học RMIT và Hội đồng quận Macedon Ranges từng thử nghiệm bê tông chứa than sinh học từ bã cà phê trên lối đi bộ tại Gisborne, bang Victoria.
Vật liệu này cũng được dùng trong dự án nâng cấp đường Pakenham, vùng ngoại ô Đông Nam Melbourne. Theo nhà thầu BildGroup, dự án đã tận dụng lượng bã cà phê tương đương 140.000 cốc cà phê, thay thế hơn 3 tấn cát.
Nhóm nghiên cứu cũng cho biết cần tiếp tục đánh giá độ bền lâu dài của vật liệu trước những tác động của thời tiết, độ ẩm và sự mài mòn trong quá trình sử dụng.