האם הבית הבא שלכם יהיה עשוי… מקפה?

קפה עוזר לנו לשמור על ערנות בעבודה – וכעת מתברר שהוא עשוי לסייע גם להפוך את הבתים שלנו לחזקים וברי קיימא יותר. נעזרנו ב-ChatGPT כדי להסביר איך בדיוק:

מדי יום נצרכות ברחבי העולם 2 מיליארד כוסות קפה, וחלק ניכר מהשאריות שמותיר הקפה מושלך כפסולת. כאשר הפסולת הזו מתפרקת במזבלות, היא משחררת מתאן, גז חממה משפיע יותר מפחמן דו חמצני. המחקר שנערך באוסטרליה מצא דרך להשתמש שוב בשאריות הקפה ולהפחית את ההשפעה הסביבתית השלילית שלהן.

החוקרים אספו שאריות קפה מבוזבז מבתי קפה מקומיים במלבורן, והתנסו במינונים ועיבודים שונים כדי להבין כיצד פסולת קפה יכולה להשפיע על תכונותיו של בטון. הם גילו שהחלפת 15% מהחול שבבטון בשאריות קפה שיפרה משמעותית את חוזק הלחיצה של הבטון.

בטון רגיל מורכב מחומר צמנטי מאגד, חול וצבר גס כמו חצץ. בעוד שתערובת המלט והמים יוצרים תגובות הידרציה, הגורמות לבטון להתקשות, לחול יש תפקיד מכריע במתן יציבות ושלמות מבנית לחומר. במחקר, שאריות קפה במצבן הטבעי החלישו תחילה את הבטון, בשל ההרכב הכימי שלהן. עם זאת, החוקרים השתמשו בתהליך שנקרא פירוליזה, הכולל חימום בטמפרטורה גבוהה, כדי להפוך את פסולת הקפה לתחליף חול שהם כינו "ביוצ'אר קפה".

תהליך הפירוליזה שיפר את היציבות של שאריות הקפה ומנע מהן להפריע לתגובות ההידרציה בבטון. במקביל, החומר המעובד שמר על המאפיינים הנקבוביים והחדירים של הפסולת המקורית, החיוניים לעמידות וביצועים. המבנה הנקבובי הגביר את ההידבקות בין חלקיקי המלט והקפה, ולכדה לחות בתוך נקבוביות הביוצ'אר. כשהבטון מלחלח, הוא משתמש במים שבתערובת בהדרגה, אך הביוצ'אר של הקפה משחרר לחות בחזרה לבטון, מבטיח המשך תגובות חיוניות ומונע מהחומר להתייבש ולהיסדק.

החוקרים קבעו שהחלפת 15% מהחול בביוצ'אר קפה המיוצר בטמפרטורה של 350 מעלות צלזיוס הניבה את השיפור הטוב ביותר בחוזק. המחקר פותח אפשרויות חדשות לקיימות – מצד אחד, הפחתת ההשפעה הסביבתית של פסולת קפה במזבלות, ומצד שני שיטת ייצור בטון שדורשת פחות כרייה של חול.