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變廢為寶 從咖啡渣誕生的超強(qiáng)混凝土
2023年08月25日 10:47:21
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5419
研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新的技術(shù)，通過使用在350℃下工作的低能耗無氧工藝，將廢棄咖啡渣變成生物炭，并以此來取代部分的沙子制造混凝土，能夠使混凝土強(qiáng)度提高近30%。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】咖啡、茶、可可并稱為當(dāng)今世界的三大無酒精飲料，受到全球超三分之一群體的喜愛。其中，咖啡的流行卻非常特殊。咖啡的流行背后是一段意味深長的歷史，包含著貿(mào)易、殖民、戰(zhàn)爭等因素，但是隨著和平以及經(jīng)濟(jì)全球化，咖啡不但擺脫了負(fù)面，更因?yàn)槠錉I養(yǎng)價(jià)值備受關(guān)注，并在不同國家被發(fā)展成了各式各樣的風(fēng)味飲品，成為一種純粹美味的飲料。
但今天，我們話題的主角并非咖啡，而是咖啡文化之后一種特殊的副產(chǎn)物——咖啡渣?？Х仍禽腿】Х群螽a(chǎn)生的廢棄物，里面包含咖啡豆的表皮。一般來說，咖啡渣會(huì)被當(dāng)做垃圾丟棄或者作為肥料填埋。但事實(shí)上，咖啡渣本身是一種非常有價(jià)值的資源。根據(jù)相關(guān)研究表明，咖啡渣中含有約20%油脂、10%蛋白質(zhì)、58%碳水化合物和半乳糖，同時(shí)還含有有機(jī)酸和多酚類物質(zhì)以及鉀、鈣、鎂、錳等無機(jī)成分。而這也使得咖啡渣本身具備非常大的開發(fā)前景。目前不少科研團(tuán)隊(duì)都在圍繞咖啡渣進(jìn)行研究，并且在生物質(zhì)能源、化妝品等領(lǐng)域都收獲了一定的成果。而就在最近，澳大利亞科學(xué)家團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，咖啡渣對于強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)也有很大的價(jià)值。
據(jù)悉，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新的技術(shù)，通過使用在350℃下工作的低能耗無氧工藝，將廢棄咖啡渣變成生物炭，并以此來取代部分的沙子制造混凝土，能夠使混凝土強(qiáng)度提高近30%。并且這一定程度上也能解決咖啡渣掩埋處理背后的溫室難題(全球每年約產(chǎn)出1800萬噸的咖啡渣，其中大部分會(huì)被掩埋處理，這些咖啡渣會(huì)因此分解釋放出甲烷，而甲烷導(dǎo)致的溫室氣體效應(yīng)是二氧化碳的21倍)，以及環(huán)節(jié)部分地區(qū)“沙”資源匱乏的情況(混凝土使用的是河砂，而沙漠中的沙子并不能作為混凝土的材料使用)。
根據(jù)相關(guān)研究人員介紹，加入生物炭能夠強(qiáng)化混凝土牢固度可能與其擁有可鎖住水分的多孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，這種結(jié)構(gòu)能夠阻止混凝土內(nèi)部變得干燥而產(chǎn)生微裂縫，從而避免混凝土強(qiáng)度被微裂縫削弱。而在此前的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果直接用咖啡渣取代沙子，反而會(huì)降低混凝土強(qiáng)度。因此低能耗無氧工藝在這項(xiàng)研究中非常重要。而根據(jù)研究數(shù)據(jù)，將混凝土中15%的沙子替換成咖啡渣加工后的生物炭，就足以讓混凝土強(qiáng)度獲得提升。
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