هل تعلَم! يُنتج العالم سنويًا كمية هائلة من نفايات القهوة تصل إلى 10 مليارات كيلوغرام، ويرسو معظمها في مكبات النفايات «هذا شنيع… أليس كذلك يا صديقي؟». ويُشكل التخلص من هذه النفايات العضوية تحديًا بيئيًا كبيرًا، حيث ينتج عنها انبعاثات هائلة من غازات الدفيئة، مثل غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون، ممّا يُساهم بدوره في تغيرات المناخ.
الخرسانة: عبء على البيئة
مع ازدياد الطلب على الخرسانة عالميًا، تزداد أيضًا الضغوطات البيئية، حيث تُعدّ صناعة الخرسانة كثيفة الاستهلاك للموارد.
يُوضح جي لي، باحث في RMIT، أنّ “الاستخراج المستمر للرمال الطبيعية من قيعان الأنهار وضفافها لتلبية الطلب المتزايد على الخرسانة له تأثير سلبي كبير على البيئة.”
وأضاف أنّ “الحفاظ على إمدادات مستدامة من الرمال يُشكل تحديًا كبيرًا على المدى الطويل، نظرًا لندرة هذه الموارد والتأثيرات البيئية لاستخراجها. ولذلك، فإنّ اتباع نهج الاقتصاد الدائري يُساعد في إبقاء النفايات العضوية بعيدة عن مكبات النفايات، كما يُحافظ على الموارد الطبيعية مثل الرمال.”
القهوة: بديل ثوري للرمال
وقد ابتكر باحثون في معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا (RMIT) حلًا مبتكرًا لتحويل نفايات القهوة إلى مادة بناء قيّمة.
لا يمكن إضافة القهوة المطحونة مباشرةً إلى الخرسانة، لأنّها تُسرب موادًا كيميائية تُضعف بنية الخرسانة. لذلك، لجأ الباحثون إلى تقنية التحلل الحراري، حيث قاموا بتسخين نفايات القهوة إلى أكثر من 350 درجة مئوية في بيئة خالية من الأكسجين.
نتج عن هذه العملية مادة غنية بالكربون تسمى “الفحم الحيوي”، والتي تتميز بمساميتها العالية وقدرتها على الترابط مع مصفوفة الأسمنت، ممّا يجعلها بديلًا ممتازًا للرمال في صناعة الخرسانة.
أسمنت القهوة الهجين
أطلق الباحثون على خليطهم الجديد اسم “أسمنت القهوة الهجين”. ووضحوا أنّهم اختبروا فعالية هذا الخليط باستخدام رواسب القهوة عند 500 درجة مئوية، وأظهرت النتائج أنّ جزيئات الفحم الحيوي الناتجة تتمتع بخصائص ممتازة.
ومع ذلك، حذّر الباحثون من أنّهم بحاجة إلى إجراء المزيد من الاختبارات لتقييم متانة أسمنت القهوة الهجين على المدى الطويل.
وهم يعملون حاليًا على اختبار سلوكه في ظلّ ظروف مختلفة، مثل التجميد والذوبان، وامتصاص الماء، والتعرض للصدمات، وغيرها من الضغوطات.
الفحم الحيوي: مستقبل واعد
لا يقتصر عمل الباحثين على نفايات القهوة، بل يسعون أيضًا إلى إنتاج الفحم الحيوي من مصادر عضوية أخرى، مثل الخشب، ومخلفات الطعام، والنفايات الزراعية.
ووصف شانون كيلمارتن لينش، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة، هذا الاكتشاف بأنّه “خطوة واعدة في مساعينا لتقليل كمية النفايات العضوية التي تُرسل إلى مكبات النفايات بشكل كبير.”
ختامًا:
يُقدم هذا الاكتشاف حلًا مبتكرًا لمشكلتين بيئيتين رئيسيتين: التخلص من النفايات العضوية، والطلب المتزايد على مواد البناء.
وتُشير النتائج الأولية إلى أنّ أسمنت القهوة الهجين يمتلك خصائص واعدة، ممّا يجعله بديلًا محتملًا للرمال في صناعة الخرسانة.