Keď sa na Slovensku objavila správa, že nové polokošele pre policajtov a hasičov majú obsahovať vlákna zo škrupín kávových zŕn, mnohí si možno predstavili, že strážcovia zákona budú nielen bdieť nad našou bezpečnosťou, ale aj šíriť vôňu čerstvo praženej kávy.
Zatiaľ čo slovenské uniformy s kávovým nádychom vyvolali úsmev na tvári, vedci z Austrálie našli pre kávový odpad ešte pevnejšie (doslova) využitie.
Káva ako zložka pevnejšieho betónu
Vedci z RMIT University v Melbourne objavili, že pridaním biocharu z použitých kávových usadenín môžu zvýšiť pevnosť betónu až o 30 percent.
Na rozdiel od bežného bioodpadu, ktorý často končí na skládkach a produkuje metán, môže takto upravená káva pomôcť nielen recyklácii, ale aj zniženiu uhlíkovej stopy stavebníctva.
Globálny problém: kávový odpad
Ročne sa vo svete vyprodukuje okolo 10 miliárd kilogramov kávového odpadu, pričom väčšina sa vyhadzuje na skládky, kde sa rozkladá a uvoľňuje skleníkové plyny – najmä metán a oxid uhličitý.
Podľa inžiniera Rajeeva Roychanda, ktorý výskum viedol, ide o environmentálnu výzvu, ktorú je možné premeniť na príležitosť.
Transformáciou kávových zvyškov na funkčný materiál pre betón sa znižuje tlak na skládky a súčasne sa zhodnocuje odpad.
Ťažba piesku a dopad stavebníctva
Organický odpad nemožno do betónu zamiešať priamo – obsahuje chemikálie, ktoré narušujú štruktúru betónu a znižujú jeho pevnosť.
Tím výskumníkov preto využil pyrolýzu – proces, pri ktorom sa kávové usadeniny zahrievajú na viac ako 350 °C bez prístupu kyslíka.
Takto vznikne biochar, porézny a uhlíkovo bohatý materiál, ktorý sa dá pridať do cementovej zmesi bez negatívneho vplyvu na jej kvalitu.
Záleží na teplote spracovania
Tím testoval aj vyššiu teplotu pyrolýzy – 500 °C, no výsledné častice boli menej stabilné.
Najlepšie výsledky dosiahli pri nižšej teplote, kde sa zachovala ideálna štruktúra pre viazanie v betóne.
Aj napriek sľubným výsledkom vedci upozorňujú, že treba ďalej skúmať dlhodobú trvanlivosť tohto materiálu.
Testy v teréne ešte len začínajú
Aktuálne výskumníci testujú nový kávovo-cementový materiál v rôznych podmienkach:
– odolnosť voči mrazu a rozmrazovaniu
– absorpcie vody
– odolnosť voči oderu
– fyzické zaťaženie v reálnych podmienkach
Tieto testy pomôžu určiť, či je biochar z kávy vhodný na široké použitie v stavebnej praxi.
Aj iný odpad môže mať budúcnosť v betóne
Vedci skúmajú aj použitie iných organických odpadov: napríklad zvyšky dreva, potravinový odpad, či poľnohospodársky bioodpad.
Cieľom je vytvoriť portfólio udržateľných materiálov, ktoré budú nielen ekologické, ale aj funkčné.
Inšpirácia z domorodej filozofie
Shannon Kilmartin-Lynch, spoluautor a výskumník s domorodými koreňmi, uviedol, že jeho práca čerpá inšpiráciu zo zodpovedného prístupu k prírode.
„Súčasťou našej kultúry je starať sa o krajinu, zabezpečiť udržateľnosť a vyhýbať sa plytvaniu. Všetko má svoj cyklus,“ vysvetľuje.
Výskum publikovaný vo vedeckom časopise
Výsledky tohto výskumu boli publikované v odbornom časopise Journal of Cleaner Production, ktorý sa venuje inováciám v oblasti udržateľnosti a environmentálneho inžinierstva.
Mohlo by Vás zaujímať: 13 Vedecky podložených účinkov kávy na naše zdravie
