تحويل بقايا القهوة إلى فحم حيوي وصنع خرسانة صديقة للبيئة وأقوى 30%.. فيديو
إعادة تدوير القهوة المطحونة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة..استبدال 15% من الرمال المستخدمة
قام فريق من المهندسين في جامعة RMIT الأسترالية بتطوير عملية لتحويل بقايا القهوة إلى الفحم الحيوي، والذي يمكن استخدامه لصنع خرسانة أقوى بنسبة 30٪ تقريبًا.
يمكن أن تساعد هذه العملية في تقليل كمية نفايات القهوة التي تذهب إلى مكب النفايات – والتي يقدر أحد الأرقام أنها ستة ملايين طن سنويًا – وخفض انبعاثات غاز الميثان الناتجة أثناء تحللها.
لتحويل القهوة المستعملة إلى خرسانة، يقوم العلماء بتحويل الأرض المستهلكة إلى فحم حيوي – وهي بقايا خفيفة الوزن تشبه الفحم – عبر طريقة تحميص لا تختلف عن طريقة تحميص الحبوب لاستخراج النكهة، تسمى هذه العملية الانحلال الحراري، وتتضمن تسخين التربة إلى 350 درجة مئوية في غياب الأكسجين، مما يمنع إنتاج ثاني أكسيد الكربون وزيادة انبعاثات الغازات الدفيئة.
ويقول المهندسون إن هذه العملية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من تقنيات الانحلال الحراري النموذجية لأنها تتطلب درجات حرارة أقل من المعتاد، في العادة، يمكن أن يكون الانحلال الحراري إجراءً عالي الطاقة حيث “تحتاج إلى رفع درجات الحرارة إلى مكان ما بين 700 درجة مئوية إلى 900 درجة مئوية”، وفقًا للدكتورة شانون كيلمارتن لينش، التي شاركت في قيادة الدراسة.
استخدام النفايات لبناء أفضل
وتساعد هذه العملية على استبدال 15% من الرمال المستخدمة عادة في تصنيع الخرسانة بالفحم الحيوي للقهوة، والذي بدوره يعزز قوة الخرسانة بنسبة 29.3%، أوضحت كيلمارتن لينش “من الناحية الهيكلية، الفحم الحيوي للقهوة نفسه أدق من الرمل، ولكنه أيضًا مادة مسامية، لذا فهو يسمح للأسمنت بالارتباط داخل البنية المسامية للفحم الحيوي نفسه”.
بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي ذلك إلى منع جفاف الخرسانة من الداخل وحدوث تشققات صغيرة، مما قد يضعف هيكلها.
وأشارت كيلمارتن لينش إلى أن “الأمر لا يزال بالتأكيد في مرحلته الأولية”، “هناك المزيد من الاختبارات التي يتعين القيام بها على المتانة وأشياء من هذا القبيل.”
جاءت الفكرة – كما خمنتها – فنجانًا من القهوة، وقالت: “كان هناك الكثير من القهوة المطحونة وكبسولات القهوة التي يتم التخلص منها”، “أردنا أن نرى ما إذا كان بإمكاننا تحويل تلك القهوة المطحونة إلى مادة أكثر قيمة.”
ويعمل الباحثون الآن مع المجالس المحلية على مشاريع البنية التحتية المستقبلية، مثل بناء الممرات والأرصفة.
وقال راجيف رويتشاند، أحد المشاركين في الدراسة: “لقد أبدت العديد من المجالس التي تكافح من أجل التخلص من النفايات العضوية اهتمامًا بعملنا”، “لقد أشركونا بالفعل في مشاريع البنية التحتية القادمة التي تتضمن أشكالًا متحللة حرارياً من النفايات العضوية المختلفة.”
إيجاد حلول لمشكلة القهوة المناخية
تنتج أستراليا حوالي 75 ألف طن من مخلفات القهوة سنويًا، وإذا تم تحويل كل ذلك إلى الفحم الحيوي، فإنها ستنتج حوالي 22500 طن من المادة – مما يثبت إمكانات هائلة لمواد البناء المستخدمة على نطاق واسع، يتم إنتاج حوالي 29 مليون متر مكعب من الخرسانة سابقة الخلط للبناء في أستراليا كل عام، ويشير أحد التقارير إلى أن حوالي 70% من سكان العالم يعيشون الآن في هيكل مصنوع جزئيًا من الخرسانة.
القهوة في حد ذاتها هي صناعة لها علاقة السبب والنتيجة مع تغير المناخ، واستجابة لذلك، تتوصل الشركات إلى حلول مبتكرة لإعادة استخدام نفايات القهوة وإعادة تدويرها، بالإضافة إلى تقليل النفايات المنتجة في المقام الأول، على سبيل المثال، أطلقت علامات تجارية مثل I Am Grounded و Nestlé ألواح ومشروبات الطاقة، على التوالي، باستخدام الكسكارا المُعاد تدويرها (القشرة الخارجية لكرز القهوة الذي يتم التخلص منه عادةً).
وفي أماكن أخرى، تقوم الشركات بإعادة تدوير القهوة المستهلكة في التطبيقات الغذائية أيضًا، أطلقت شركة ستاربكس اليابان برنامجًا لاستخدام بقايا القهوة كسماد زراعي، وذلك باستخدام الأغذية المزروعة بهذه الطريقة في قوائم متاجرها.
تستخدمها شركة Kaffe Bueno الدنماركية في Kaffibre، وهو مصدر خالي من الكافيين وقليل الدهون وغني بالبروتين من الألياف الغذائية غير القابلة للذوبان لاستخدامها في المخبوزات والمعكرونة وألواح الوجبات الخفيفة.
نظرت إحدى الدراسات إلى إمكانات القهوة في مستحضرات التجميل، بينما وجدت دراسة أخرى أن لب القهوة المهمل يمكن أن يساعد في تسريع تعافي الغابات الاستوائية.
ومن أجل معالجة القضايا الأخلاقية المحيطة بسلاسل توريد القهوة والتهديد الذي تفرضه أزمة المناخ على المحصول، تعمل بعض الشركات على تطوير قهوة جزيئية خالية من الحبوب.
