Biočađ od kafe dobijen pirolizom beton čini jačim do 30 posto

Svijet godišnje proizvede oko 10 milijardi kilograma otpada od kafe, a najveći dio završava na deponijama. „Odlaganje organskog otpada predstavlja izazov za okolinu jer ispušta velike količine stakleničkih plinova, uključujući metan i uglj-dioksid, koji doprinose klimatskim promjenama", objasnio je inženjer Univerziteta RMIT Rajeev Roychand povodom objavljivanja istraživanja 2023. godine.

Tim s RMIT-a razvio je metodu kojom se otpadna kafa pretvara u dodatak za beton. Budući da se organski ostaci kafe ne mogu dodavati direktno, jer ispuštaju hemikalije koje slabe građevinski materijal, naučnici su ih uzivali niskim nivoom energije zagrijavali na preko 350 stepeni Celzijusa, bez pristupa kiseonika. Taj se proces naziva piroliza.

Piroliza razlaže organske molekule, pa nastaje porozan, ugljenikom bogat biočađ koji se može vezati s cementnom matricom i ugraditi u nju. Rezultat je, prema nalazima istraživanja, beton pojačan i do 30 posto. Roychand i kolege isprobali su i pirolizu na 500 stepeni, ali čestice dobijene na toj temperaturi nisu bile podjednako čvrste.

Manji pritisak na pijesak

Uz rastuću globalnu gradnju raste i potražnja za betonom, koji zahtijeva velike količine prirodnog pijeska, koji se uglavnom vadi iz riječnih korita i obala. „Kontinuirano vađenje prirodnog pijeska širom svijeta kako bi se zadovoljile brzorastuće potrebe građevinske industrije ima veliki utjecaj na okolinu", rekao je inženjer RMIT-a Jie Li, dodavši da je zbog konačnosti resursa i posljedica eksploatacije pijeska teško održati njegovu održivu opskrbu. Pristup kružne ekonomije, kako je istaknuto, omogućava da se organski otpad drži podalje od deponija i da se bolje sačuvaju prirodni resursi poput pijeska.

Istraživači upozoravaju da još moraju procijeniti dugotrajnost takvog cementa, pa trenutno testiraju kako materijal podnosi cikluse zamrzavanja i odmrzavanja, upijanje vode, habanje i druge faktore naprezanja. Paralelno rade na biočađima iz drugih izvora organskog otpada, uključujući drvo, hranu i poljoprivredne ostatke.

„Naša istraživanja su u ranoj fazi, ali ova uzbudljiva otkrića nude inovativan način da se znatno smanji količina organskog otpada koji završava na deponijima", izjavio je inženjer RMIT-a Shannon Kilmartin-Lynch, dodavši da inspiraciju za svoj rad, iz domorodačke perspektive, crpi iz koncepta „Caring for Country" — brige za zemlju — koja podrazumijeva održiv životni ciklus svih materijala i izbjegavanje deponija radi smanjenja utjecaja na okolinu.

Od laboratorije do pločnika

Godine 2024. RMIT i Vijeće okruga Macedon Ranges izlili su prvu probnu pješačku stazu na svijetu u mjestu Gisborne u Victoriji — od betona s biočađem od kafe, uz dionicu s biočađem od drveta i kontrolnu dionicu od standardnog betona. Iste godine inicijativa Victoria's Big Build upotrijebila je beton s biočađem od kafe na pješačkoj stazi u okviru nadogradnje puteva Pakenham Roads Upgrade, što je bio prvi veliki infrastrukturni projekat s tim materijalom. Izvođač BildGroup procijenio je da je tom prilikom s deponija sklonuto oko 140.000 šoljica kafe i ušteđeno više od tri tone pijeska.

Početkom 2025. tim je na dodjeli nagrada Shaping Australia Awards, koje dodjeljuje Universities Australia, osvojio nagradu People's Choice Problem Solver. Naučnici su saopštili da s komercijalnim partnerom rade na poslovnom modelu kojim bi materijal plasirali na tržište.