Elimina los residuos de la conocida bebida, reduce la extracción de arena y refuerza el hormigón. Todos salimos ganando.
Los posos de café representan uno de los subproductos más derrochados dentro de la industria cafetera, con más de 27 millones de kilos terminando en vertederos alrededor del mundo, según estimaciones. Además de este impacto, la descomposición de la materia orgánica en estos posos genera metano y dióxido de carbono, dos gases perjudiciales para el clima.
Buscando abordar esta preocupación ecológica, un equipo de científicos de la Universidad Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) en Australia ha desarrollado un biocarbón a partir de los posos de café mediante un proceso de pirólisis. Lo asombroso es que este biocarbón ha demostrado mejorar la resistencia del hormigón en un 30%. Los resultados de este innovador estudio se han publicado en la revista Journal of Cleaner Production.
Rajeev Roychand, autor principal del estudio y profesor en la Escuela de Ingeniería RMIT, explica: "La gestión de los residuos orgánicos presenta desafíos ambientales, ya que genera una gran cantidad de gases de efecto invernadero, incluyendo el metano y el dióxido de carbono, que contribuyen al cambio climático". Roychand agrega en un comunicado: "Nuestra motivación al llevar a cabo esta investigación fue encontrar una manera innovadora de emplear las vastas cantidades de desechos de café en proyectos de construcción, en lugar de enviarlos a vertederos, brindando al café una 'doble oportunidad' en su ciclo de vida".
Anualmente, la producción de hormigón para proyectos de construcción depende de la extracción de unos 55.000 millones de toneladas de arena natural. Esta arena se elige por su textura rugosa, que proporciona una mayor superficie para que el agua y el cemento puedan adherirse. Lamentablemente, esta arena suele extraerse de lechos y riberas de ríos, lo que resulta en una alteración significativa de los entornos naturales. Sin embargo, podría haber una solución doble a estos problemas ecológicos al considerar reemplazar la arena por posos de café, ya que ambos materiales tienen partículas finas y similares en tamaño.
El equipo liderado por Roychand comenzó su proceso recolectando posos de café frescos de cafeterías en Melbourne. Estos posos fueron secados y sometidos a diferentes temperaturas, ya sea 350 o 500 grados Celsius, antes de ser tratados en un proceso sin oxígeno llamado pirólisis. En este proceso, las moléculas orgánicas en los posos de café vibran y se descomponen en componentes más pequeños. El resultado de este proceso es lo que se conoce como biocarbón, una sustancia similar al carbón vegetal pero de peso más ligero.
Mohammad Saberian, coautor del estudio, comenta: "Nuestro equipo de investigación ha acumulado una amplia experiencia en el desarrollo de biocarbones altamente optimizados a partir de varios tipos de residuos orgánicos, como madera, desechos alimentarios, desechos agrícolas y residuos sólidos urbanos, para aplicaciones específicas".
Este biocarbón, creado a partir de dos temperaturas distintas, se incorporó después en varios porcentajes al cemento Portland como sustituto del árido fino (en este caso, arena natural). Tras verterlo en moldes, eliminar las burbujas de aire y secarlo a temperatura ambiente durante 24 horas, el equipo analizó las doce mezclas diferentes mediante difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido y llegó a un claro ganador. Un biocarbón SCG calentado a 350 grados Celsius y que sustituía al 15% de arena natural como árido produjo un hormigón un 29,3% más resistente a la compresión.
Los investigadores también descubrieron que la pirólisis era vital para esta mejora de la resistencia, ya que el SGC sin tratar "mostraba que la lixiviación de compuestos orgánicos del SCG obstaculizaba la reacción de hidratación de las partículas de cemento, lo que dificultaba significativamente la resistencia a la compresión del hormigón mezclado con SCG", según el artículo.
El equipo trabaja ahora para realizar ensayos de campo y despertar el interés de las industrias que podrían beneficiarse de esta mejora con café, tanto en sus tazas como en el hormigón.
Font, article de Darren Orf per a "Esquire"
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