Istraživači u Australiji razvili su beton sa dodatkom taloga kafe koji je 30% čvršći od konvencionalnog betona, a pritom smanjuje emisije ugljen-dioksida za 26%. Riječ je o rješenju koje istovremeno zahvata dva problema: građevinsku industriju sa velikim ugljeničnim otiskom i rastuće količine organskog otpada.
Prema podacima Međunarodne organizacije za kafu, širom planete se svake godine proizvede više od šest miliona tona taloga kafe. Veći dio tog otpada završava na deponijama, gdje se razgrađuje i oslobađa metan, gas sa efektom staklene bašte koji u periodu od sto godina zadržava 28 puta više toplote od CO₂.
Talog kafe postaje dio betona
Naučnici sa Univerziteta RMIT razvili su postupak kojim se talog zagrijava na 350°C bez prisustva kiseonika. Time nastaje biougalj (biochar), stabilan materijal koji može zamijeniti pijesak u betonskoj mješavini.
Istraživanje, objavljeno u časopisu International Journal of Construction Management, obuhvatilo je analizu životnog ciklusa ovog materijala. Posmatrani su uticaji na klimatske promjene, potrošnju fosilnih goriva, zdravlje ljudi i stanje vodenih ekosistema. Tim je koristio softver SimaPro, a procjene su rađene primjenom metode ReCiPe Midpoint, koja omogućava precizno mjerenje efekata u različitim kategorijama, od klimatskih promjena i iscrpljivanja fosilnih resursa do toksičnosti po ljude i ekotoksičnosti u slatkim vodama.
Rezultati pokazuju da je zamjena 15% pijeska biougljem od kafe optimalna mjera. U toj proporciji emisije CO₂ smanjuju se za 26%, a potrošnja fosilnih goriva za 31%. Istovremeno, zabilježeno je i poboljšanje uticaja na rijeke i jezera. Dodavanje većih količina biouglja nije donijelo značajno dodatno poboljšanje.
Građevinska industrija pod pritiskom
Podatak da beton učestvuje sa oko 8% u ukupnim globalnim emisijama CO₂ govori o razmjerama problema. Proizvodnja tradicionalnog betona oslanja se na eksploataciju pijeska, proces koji narušava riječne i obalne ekosisteme i dodatno generiše emisije.
Građevinska industrija koristi ogromne količine ovog materijala u zgradama, putevima, mostovima i infrastrukturi. I male promjene u sastavu betona, kada se primijene u velikim razmjerama, mogu imati mjerljiv efekat.
Cirkularna ekonomija na djelu
Pretvaranje taloga kafe u biougalj uklanja organski otpad sa deponija i smanjuje emisije metana. Istovremeno, stvara se nova ekonomska vrijednost od materijala čije odlaganje inače košta. Globalna industrija kafe generiše ogromne količine otpada, a Australija je među zemljama sa značajnom produkcijom taloga, što ovu inovaciju čini posebno primjenjivom u tom kontekstu.
Ipak, koncept nije vezan samo za jednu državu. Tehnologija zahtijeva relativno jednostavnu opremu za zagrijavanje i proizvodnju biouglja, što znači da bi se mogla primijeniti svuda gdje se kafa konzumira i gdje postoji građevinska aktivnost.
Ranija istraživanja pokazala su da se talog kafe može koristiti za proizvodnju biogoriva, biorazgradive plastike i materijala koji apsorbuju toksične zagađivače. Međutim, upotreba u betonu nudi posebnu prednost jer omogućava primjenu u velikim količinama, sa potencijalno širokim sistemskim efektom.
Od laboratorije do gradilišta
Istraživački tim trenutno sarađuje sa industrijskim partnerima i lokalnim vlastima na većim pilot-projektima. Cilj je razvoj materijala koji ispunjava građevinske standarde i može se koristiti u realnim uslovima. Taj prelaz sa laboratorijskih testiranja na tržišnu primjenu presudan je za dalji razvoj tehnologije.
Proizvodnja biouglja zahtijeva energiju za zagrijavanje, ali analiza životnog ciklusa pokazuje da ukupne ekološke koristi nadmašuju troškove proizvodnje. Istraživanja se nastavljaju kroz testiranje dugoročne trajnosti materijala, optimizaciju procesa i procjenu performansi u različitim vrstama konstrukcija.
Beton sa dodatkom taloga kafe predstavlja primjer kako se inovativnim pristupom može povezati upravljanje otpadom i smanjenje emisija u sektoru koji je tradicionalno veliki izvor zagađenja. Ako rezultati daljih ispitivanja potvrde dosadašnje nalaze, ovaj materijal mogao bi postati dio šire transformacije građevinske industrije ka održivijim praksama.
Jasmin Murić
Naslovna fotografija: Free-pik
