Новини України

Підбірка новин з українських джерел
T4.com.ua

T4.com.ua2 години тому вНаука

0
Вчені перетворили кавову гущу на будматеріал, що робить бетон міцнішим на 30%

Вчені перетворили кавову гущу на будматеріал, що робить бетон міцнішим на 30%

Випив каву – і гущу одразу у смітник? А що, якщо ця “гуща” насправді є будівельним матеріалом, здатним зробити бетон міцнішим на третину і при цьому рятувати планету? Це не наукова фантастика, а реальність, над якою вже не перший рік працюють вчені з Університету RMIT в Австралії. І знаєте що, навіть в Україні є свої “кавові” ентузіасти, що дивують не менше! Повідомляє T4 з посиланням на sciencealert.com. Щороку світ “випиває” приблизно 10 мільярдів кілограмів кави. Уявляєте цей обсяг відходів? Майже вся ця величезна гора кавової гущі опиняється на звалищах, де, розкладаючись, виділяє чимало парникових газів – метану та вуглекислого газу, посилюючи кліматичні зміни. І це лише одна сторона медалі. З іншого боку, будівельна галузь світу переживає бум, що вимагає неймовірних обсягів ресурсів. Пісок, який є ключовим компонентом бетону, видобувають з річкових русел та берегів, що має руйнівні наслідки для екології. Це справжня проблема, яка потребує інноваційних рішень, і вчені знайшли один із таких шляхів – прямо у вашій ранковій чашці. Кавове біовугілля: як відходи перетворюються на золото Просто додати сиру кавову гущу в бетон не вийде. Вона містить органічні речовини, що виділяють хімікати і насправді послаблюють будівельний матеріал. Тож австралійські інженери знайшли вихід: вони вирішили “запекти” кавову гущу. Цей процес, який називається піролізом, передбачає нагрівання органічної речовини до високих температур (близько 350°C) за відсутності кисню. За таких умов органічні молекули руйнуються, перетворюючись на пористий, багатий на вуглець матеріал – біовугілля. Цікаво, що якщо нагріти гущу до вищих температур, наприклад, 500°C, частинки біовугілля виходять менш міцними. Тож золота середина – 350°C – виявилася оптимальною для створення міцного біовугілля, яке потім можна додати до цементного матриксу. Вчені перетворили кавову гущу на будматеріал, що робить бетон міцнішим на 30%. Фото: sciencealert.com Результат вражає: біовугілля з кавової гущі не просто замінює пісок, а й робить бетон міцнішим – до 30 відсотків! При цьому це не лише питання міцності. Заміна лише 5% піску кавовим біовугіллям знижує викиди CO₂ на 15%, а якщо довести частку заміни до 15% – викиди падають аж на 26%. Додайте сюди ще й зменшення використання викопного палива до 31%, і отримаєте справжню екологічну бомбу, але в хорошому сенсі. Австралія, до речі, щороку генерує 75 мільйонів кілограмів кавової гущі, яка потенційно могла б замінити 655 мільйонів кілограмів піску в бетоні. Масштаби вражають, чи не так? Від лабораторії до реальних вулиць: австралійський досвід Вчені з RMIT не обмежилися лише лабораторними дослідженнями. Вони активно перевіряють довговічність нового матеріалу, вивчаючи його поведінку при циклах заморожування/розморожування, водопоглинання та стійкість до стирання. Але найцікавіше – це вже реальні пілотні проєкти. У 2024 році вони вже залили пішохідну доріжку в Гізборні, штат Вікторія, використовуючи бетон із кавовим біовугіллям. А у жовтні 2024 року, в рамках масштабної модернізації доріг у Пакенгемі (також Вікторія, Австралія), бетон з біовугіллям з кавової гущі вперше був використаний як часткова заміна річкового піску. Для цього проєкту було перероблено 5 тонн відпрацьованої кавової гущі – це приблизно 140 000 порцій кави! В результаті отримали 2 тонни придатного біовугілля, яке потім увійшло до складу 30 кубометрів пішохідної доріжки. Це не лише дозволило зберегти 3 метричні тонни піску, але й показало, що інноваційні, екологічні будівельні матеріали – це вже не майбутнє, а наше сьогодення. Команда RMIT навіть отримала престижну нагороду People’s Choice Problem Solver Award на початку 2025 року і зараз працює з комерційними партнерами над тим, щоб вивести технологію на широкий ринок. Український слід: від чашок до тротуарної плитки І поки австралійські вчені підкорюють будівельний ринок, українці не відстають! Наш екобренд Rekava, що базується у Львові (переїхавши туди із Сум), станом на січень 2026 року вже створює 100% біорозкладні продукти з переробленої кавової гущі. Це не просто сувеніри, а цілком функціональні речі: одноразові стаканчики, ємності для свічок і навіть декоративна плитка. Це показує, що ідея циркулярної економіки та переробки відходів знаходить відгук і практичне втілення в Україні. Більш того, станом на травень 2025 року викладачі Центральноукраїнського технічного університету в Кропивницькому активно розробляють власну технологію виготовлення тротуарної плитки та підставок для свічок з додаванням кавової гущі. Вони планують навіть запатентувати своє розроблення! Це ще раз підтверджує, що українська наука та бізнес бачать потенціал у найнеочікуваніших речах і готові перетворювати “сміття” на цінні ресурси, що змінюють наше довкілля на краще. Чи замінить кава весь пісок у світі? Звісно, ніхто не очікує, що кавова гуща повністю витіснить пісок з будівництва. Але цей приклад наочно демонструє, як нестандартний підхід до відходів може вирішити одразу кілька глобальних проблем: зменшити кількість сміття, скоротити викиди парникових газів і зберегти природні ресурси. Дослідники вже працюють над створенням біовугілля з інших органічних відходів – деревини, харчових залишків, сільськогосподарських відходів. Це відкриває величезні перспективи для майбутнього, де “сміття” перетвориться на цінний ресурс, а ми житимемо в більш екологічному та інноваційному світі. FAQ Навіщо переробляти кавову гущу для будівництва? Переробка кавової гущі в біовугілля допомагає вирішити дві великі екологічні проблеми: зменшує кількість органічних відходів на звалищах, які виділяють шкідливі гази, і знижує потребу у видобутку річкового піску, що має негативний вплив на довкілля. Як саме кавова гуща робить бетон міцнішим? Кавова гуща проходить процес піролізу – нагрівання без кисню при температурі близько 350°C. В результаті утворюється біовугілля, яке при додаванні до бетону дозволяє йому стати міцнішим до 30% порівняно зі звичайним бетоном. Чи використовується ця технологія вже на практиці? Так, у жовтні 2024 року бетон з додаванням біовугілля з кавової гущі був використаний для будівництва пішохідних доріжок в Австралії в рамках великого інфраструктурного проєкту, замінивши значну кількість річкового піску. Чи є подібні розробки в Україні? Безумовно! Український бренд Rekava вже виготовляє біорозкладні продукти (стаканчики, плитку) з кавової гущі, а викладачі Центральноукраїнського технічного університету розробляють технологію для тротуарної плитки з її додаванням. Які ще переваги має використання кавової гущі в бетоні? Крім підвищення міцності, використання кавового біовугілля значно зменшує викиди CO₂ (до 26%) та споживання викопного палива (до 31%) під час виробництва бетону, що робить його більш екологічно чистим будівельним матеріалом. Ось така історія. Кожна випита кава – це не лише порція енергії для вас, а й потенційний цеглинка у будівництво сталого майбутнього. Хто знає, можливо, вже скоро ви ходитимете по тротуару, зробленому з вчорашнього лате? Думайте про це, коли наступного разу викидатимете кавову гущу!The post Вчені перетворили кавову гущу на будматеріал, що робить бетон міцнішим на 30% first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Пов'язані матеріали

247ua

247ua12 годин тому вЇжа

0
Дослідники в Австралії виявили, що обвуглені кавові гущі можуть зміцнити бетон до 30%. Це може допомогти вирішити кілька екологічних проблем.Щороку у світі виробляється близько 10 мільярдів кілограмів (22 мільярди фунтів) кавового відходу, більшість з яких потрапляє на звалища."Виведення органічних відходів є екологічною проблемою, оскільки вони вивільняють великі обсяги парникових газів, включаючи метан і вуглекислий газ, які сприяють змінам клімату", - пояснив інженер університету RMIT Раджів Ройчанд.Зростаючий попит на бетон у будівельній галузі викликає нові екологічні проблеми.Вчені наголосили, що органічні продукти, такі як кавові гущі, не можуть бути безпосередньо додані до бетону, оскільки вони вивільняють хімічні речовини, які знижують міцність будівельного матеріалу.Тому команда нагріла кавові відходи до понад 350 °C (близько 660 °F) у безкисневому середовищі. Цей процес називається піролізом, який розкладає органічні молекули, в результаті чого утворюється пористий, багатий вуглецем матеріал, відомий як біовугілля.Дослідники також перевірили піроліз кавових гущ на 500 °C, але отримані частинки біовугілля не були такими міцними.Команда наразі працює над тестуванням, як гібридний кавово-цементний матеріал витримує цикли заморожування/відтавання, поглинання води, абразивні дії та інші навантаження.Цікавий фактУ 2024 році в Австралії відбувся перший у світі реальний експеримент з використанням бетону з кавового біовугілля для тротуару.