咖啡渣制混凝土 強度提升約三成

每年人類要生產約 44 億噸的混凝土，這需要消耗約 80 億噸的沙子，沙子的大量開采導致了近年來的嚴重短缺。與此同時，我們每年也要產生約 100 億公斤的咖啡渣，這些咖啡渣大多數(shù)被填埋在垃圾場里，排放大量的溫室氣體。

圖片來源：《新科學家》網(wǎng)站

為咖啡渣找到新的用武之地可以防止它們在垃圾填埋場排放甲烷。

澳大利亞科學家為廢棄的咖啡渣找到了新出路：澳大利亞皇家墨爾本理工大學（RMIT）的研究團隊發(fā)現(xiàn)，咖啡渣經過特殊處理后，可以在混凝土生產過程中替代沙子，通過適當?shù)谋壤?，可以產生比單獨的沙子更強的化學鍵。制造更堅固的混凝土，借助在350℃下工作的低能耗無氧工藝，將廢棄咖啡渣變成生物炭，部分取代制造混凝土所用的沙子，新得到的混凝土強度提高了近30%。此外，這種方法還能減少垃圾填埋場內咖啡渣產生的溫室氣體。

據(jù)估計，全球每年產出1800萬噸廢咖啡渣，其中大部分被送到垃圾填埋場，它們在此分解釋放出甲烷，而甲烷導致的溫室氣體效應是二氧化碳的21倍。

團隊從當?shù)貛准铱Х瑞^收集用過的咖啡渣，并研究用其代替一些通常作為填料摻入混凝土中的沙子的可行性。結果顯示，在自然狀態(tài)下，用廢棄的咖啡渣取代沙子成分時，會削弱混凝土的強度。

但當研究人員在350℃的熔爐中，在缺氧情況下將咖啡渣加熱2小時，會制造出類似木炭的生物炭。研究表明，如果用這種生物炭代替混凝土中15%的沙子，制成的混凝土磚塊的強度比傳統(tǒng)磚塊提高了29%。

研究人員解釋說，生物炭的加入會使混凝土變得更堅固，這可能是因為它擁有可鎖住水分的多孔結構，阻止混凝土內部變得干燥而產生微裂縫，微裂縫會削弱其結構強度。