Виявлено простий компонент, який може значно зміцнити бетон: щоденно ми викидаємо його у відходи.

Австралійські вчені виявили, що додавання до бетону обвугленої кавової гущі може збільшити його міцність на третину.

Статистика свідчить, що щороку у світі утворюється близько 10 мільярдів кілограмів кавових відходів, при цьому більша частина з них потрапляє на звалища. Утилізація органічних відходів, на жаль, є справжньою екологічною проблемою: під час розкладання виділяється велика кількість парникових газів -- метану та вуглекислого газу, пише Science Alert.

Водночас у умовах глобального зростання в усьому світі зростає попит на бетон -- матеріал, виробництво якого вимагає величезних ресурсів. Тепер, у новому дослідженні, австралійські вчені, схоже, знайшли спосіб вирішити обидві ці проблеми. За словами авторів дослідження, вони несподівано виявили, що додавання до бетону обвугленої кавової гущі може збільшити його міцність на 30%.

Відомо, що органічні матеріали, зокрема кавова гуща, не підходять для безпосереднього додавання до бетону, оскільки вони виділяють хімічні речовини, що знижують міцність будівельного бетону. Щоб вирішити цю проблему, вчені піддали кавові відходи термічній обробці при температурі вище 350 °C у безкисневому середовищі.

Зазначимо, що цей процес відомий як піроліз, і під час нього органічні молекули розщеплюються, утворюючи пористий, багатий на вуглець матеріал -- біовугілля. Воно здатне утворювати міцні зв'язки з цементною матрицею та ставати її частиною. Під час дослідження вчені також спробували провести піроліз кавової гущі при температурі 500 °C, однак отримане в цьому випадку біовугілля виявилося менш міцним.

Автори визнають, що знадобляться додаткові дослідження, щоб з'ясувати, наскільки довговічним є новий вид бетону в довгостроковій перспективі. Наразі проводяться випробування гібридного матеріалу -- суміші цементу та кавового біовугілля -- на стійкість до циклів заморожування та відтавання, водопоглинання, стирання та інших видів зовнішніх впливів.

Крім того, дослідники вивчають альтернативні джерела для виробництва біовугілля, використовуючи різноманітні органічні відходи. Серед розглянутих матеріалів є деревні залишки, відходи їжі та побічні продукти сільського господарства.

Дослідження наразі знаходиться на стадії початку, але автори переконані, що їх інноваційне рішення здатне одразу вирішити декілька актуальних питань. По-перше, застосування біовугілля сприятиме зниженню викидів парникових газів. По-друге, бетон, що виготовляється з додаванням біовугілля, має потенціал задовольнити зростаючі потреби у будівельних матеріалах.