مقالة علماء يستخدمون القهوة في صنع خرسانة أقوى من الإسمنت

[المراسل الآلي]

اكتشف العلماء في أستراليا استخداماً عملياً مذهلاً لبقايا القهوة المتطايرة في العالم، حيث يُمكن استخدام بقايا القهوة في صناعة خرسانة أكثر قوة بكثير من تلك التي يعرفها البشر حالياً، وهو ما يُمكن أن يمنح صناعة البناء ميزة إضافية.
وبحسب تقرير نشره موقع "ساينس أليرت" المتخصص، واطلعت عليه "العربية نت"، فقد اكتشف باحثون أستراليون أنه بإمكاننا إنتاج خرسانة أقوى بنسبة 30% من خلال معالجة وإضافة بقايا القهوة المتفحمة إلى الخليط.

آيستوك
ويقول العلماء إن هذه الوصفة الذكية قادرة على حل مشاكل متعددة في آنٍ واحد.
ويُنتج العالم سنوياً ما يصل إلى 10 مليارات كيلوغرام من نفايات القهوة، وينتهي المطاف بمعظمها في مكبات النفايات.
وصرح المهندس راجيف رويشاند من جامعة (RMIT): "يُشكل التخلص من النفايات العضوية تحدياً بيئياً، إذ يُصدر كميات كبيرة من غازات الدفيئة، بما في ذلك الميثان وثاني أكسيد الكربون، والتي تُساهم في تغير المناخ".
ومع ازدهار سوق البناء عالمياً، يتزايد الطلب على الخرسانة كثيفة الموارد، ما يُسبب مجموعة أخرى من التحديات البيئية.
وقال جي لي، المهندس في المعهد الملكي للتكنولوجيا في ملبورن: "إنّ استخراج الرمال الطبيعية المستمر حول العالم -والذي يُؤخذ عادةً من مجاري الأنهار وضفافها- لتلبية الطلب المتزايد بسرعة على قطاع البناء له تأثير كبير على البيئة".
وأضاف: "هناك تحديات حرجة وطويلة الأمد في الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال نظراً لمحدودية الموارد والآثار البيئية لاستخراج الرمال. باتباع نهج الاقتصاد الدائري، يُمكننا إبعاد النفايات العضوية عن مكبات النفايات، وكذلك الحفاظ بشكل أفضل على مواردنا الطبيعية كالرمال".
ولا يُمكن إضافة المنتجات العضوية، مثل بقايا القهوة، مباشرةً إلى الخرسانة لأنها تُسرّب مواد كيميائية تُضعف قوة مواد البناء، لذلك، وباستخدام مستويات طاقة منخفضة، قام الفريق بتسخين بقايا القهوة إلى أكثر من 350 درجة مئوية (حوالي 660 درجة فهرنهايت) مع حرمانها من الأكسجين.
وتُسمى هذه العملية بالتحلل الحراري، حيث تُحلل هذه العملية الجزيئات العضوية، مما يُنتج فحماً مسامياً غنياً بالكربون يُسمى الفحم الحيوي، والذي يُمكنه تكوين روابط مع مصفوفة الأسمنت وبالتالي الاندماج فيها.
وحاول رويشاند وزملاؤه أيضاً تحليل بقايا القهوة حرارياً عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، لكن جزيئات الفحم الحيوي الناتجة لم تكن بنفس القوة.
وأكد الباحثون أنهم ما زالوا بحاجة إلى تقييم متانة منتجهم الأسمنتي على المدى الطويل. ويعملون الآن على اختبار أداء هذا المزيج الهجين من القهوة والأسمنت في ظل دورات التجميد والذوبان، وامتصاص الماء، والتآكل، والعديد من عوامل الضغط الأخرى.
ويعمل الفريق أيضاً على إنتاج الفحم الحيوي من مصادر نفايات عضوية أخرى، بما في ذلك الخشب ونفايات الطعام والنفايات الزراعية.
وقالت شانون كيلمارتن-لينش، المهندسة في المعهد الملكي للتكنولوجيا في ملبورن: "لا يزال بحثنا في مراحله الأولى، لكن هذه النتائج المثيرة للاهتمام تُقدم طريقة مبتكرة لتقليل كمية النفايات العضوية التي تُلقى في مكبات النفايات بشكل كبير".
وأضافت: "ينبع إلهام بحثي، من منظور السكان الأصليين، من الاهتمام بالوطن، وضمان دورة حياة مستدامة لجميع المواد، وتجنب إرسال المواد إلى مكبات النفايات لتقليل تأثيرها على البيئة".

المصدر: https://www.alarabiya.net/science/2025/03/31/علماء-يستخدمون-القهوة-في-صنع-خرسانة-أقوى-من-الاسمنت