Інженери створили на 30% міцніший бетон: секретний інгредієнт може здивувати

Згідно з дослідженням, опублікованим у виданні Journal of Cleaner Production, австралійські інженери створили на 30% міцніший бетон. А секретним інгредієнтом у ньому є кава, точніше відпрацьована кавова гуща, пише Popular Mechanics.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Відпрацьована кавова гуща (ОКГ) є найбільшим побічним продуктом кавової промисловості, і вона заповнює звалища по всьому світу. Вчені з Австралії переслідували дві мети:

• зменшити кількість або взагалі не допустити потрапляння ОКГ на звалища, що шкодить довкіллю;
• створити міцніший бетон, за допомогою додавання туди ОКГ.

Якщо з першим питанням не все ще вирішено, то створити міцніший бетон інженерам вдалося. Вчені вважають, що додавання ОКГ також може обмежити погіршення стану довкілля, спричинене використанням природного піску, що міститься в бетоні.

Наразі відомо, що під час розкладання ОКГ на сміттєзвалищах виділяються метан і вуглекислий газ, які супроводжують зміну клімату. Тому вчені створили біовугілля з кавової гущі, яке фактично збільшило міцність бетону на 30%.

Щорічно під час виробництва бетону використовують 55 млрд тонн природного піску, оскільки поверхня його частинок забезпечує більшу площу поверхні для зв'язування води та цементу. На жаль, цей пісок часто видобувають із русел і берегів річок, що спричиняє порушення в навколишньому середовищі. Отже, заміна піску відпрацьованою кавовою гущею могла б розв'язати одразу дві проблеми, вважають учені.

Вчені нагрівали кавову гущу до температур від 350 до 500 градусів Цельсія, перш ніж піддавати її піролізу, в результаті якого органічні речовини розпадаються на більш дрібні компоненти. У цьому разі утворюється біовугілля, речовина, що нагадує деревне вугілля.

Це біовугілля також нагрівали за різних температур і потім включили в різних відсоткових співвідношеннях у портландцемент (один із широко використовуваних видів цементу), щоб у такий спосіб ОКГ могла замінити природний пісок.

Після заливання у форми і сушіння за кімнатної температури протягом доби, вчені провели аналіз отриманих сумішей. Виявилося, що біовугілля, нагріте до 350 градусів Цельсія, яке замінює 15% природного піску в цементі, дало змогу отримати бетон на 30% міцніший.

Наразі інженери планують провести масштабне випробування і спробувати привернути увагу до своєї розробки виробників бетону.

Як уже писав Фокус, вчені винайшли "бетонну батарею", здатну живити весь будинок. Дослідники хочуть, щоб будинки майбутнього служили своєрідним конденсатором для зберігання енергії. 45 кубічних метрів вистачить для зберігання 10 кіловат-годин енергії.