TẠI ÚC, các nhà khoa học đã sử dụng bã cà phê xay để sản xuất than sinh học, thay thế cát sông trong bêtông và xây dựng đường đi bộ ở Gisborne
Đường đi bộ bằng bêtông cà phê đã hoàn thiện tại Gisborne, Australia. Ảnh: Chris Matthews/Hội đồng Macedon Ranges Shire
Nhóm RMIT sẽ hợp tác với BildGroup thuộc sở hữu của Úc – một công ty cơ sở hạ tầng dân dụng, trải nhựa và định hình đường – để thực hiện các dự án kinh tế tuần hoàn khác này
Chất thải hữu cơ được đưa đi chôn lấp, bao gồm cả bã cà phê đã qua sử dụng, đóng góp 3% lượng khí thải nhà kính, nhưng Tiến sĩ Rajeev Roychand và các đồng nghiệp tại RMIT đang nỗ lực biến chất thải này thành nguồn tài nguyên quý giá cho ngành xây dựng.
Chất thải hữu cơ không thể được thêm trực tiếp vào bê tông vì nó sẽ phân hủy theo thời gian và làm suy yếu vật liệu xây dựng. Để vượt qua thách thức này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật làm cho bê tông cứng hơn 30% bằng cách sử dụng than sinh học cà phê được tạo ra bằng quy trình năng lượng thấp không có oxy ở nhiệt độ 350 độ C, để mang lại cho phụ gia đồ uống một “cú đúp” vào sự sống và giảm thiểu rác thải đi chôn lấp.
Họ sử dụng kỹ thuật tương tự để biến các chất thải hữu cơ khác, bao gồm cả dăm gỗ, thành than sinh học cũng có thể được sử dụng để làm bê tông chắc chắn hơn.
Úc tạo ra 75 triệu kg chất thải cà phê xay mỗi năm – phần lớn được đưa đến các bãi chôn lấp, nhưng nước này có thể thay thế tới 655 triệu kg cát trong bê tông vì đây là vật liệu đặc hơn. Trên toàn cầu, 10 tỷ kg cà phê đã qua sử dụng được tạo ra hàng năm, có thể thay thế tới 90 tỷ kg cát trong bê tông.
Các quan chức Hội đồng và nhóm nghiên cứu RMIT đã có mặt để chứng kiến việc đổ bê tông cà phê cho thử nghiệm lối đi bộ ở Gisborne. Nhà cung cấp hình ảnh: Carelle Mulawa-Richards, Đại học RMITRoychand cho biết cà phê và than sinh học từ dăm gỗ có thể thay thế một phần cát sông được sử dụng để làm bê tông và nhóm đang hợp tác với hội đồng để thử nghiệm cả hai loại than sinh học trên lối đi bộ bằng bê tông ở Gisborne.
Roychand từ Trường Kỹ thuật cho biết: “Thật thú vị khi được chứng kiến cuộc thử nghiệm đầu tiên trên thế giới về than sinh học làm từ gỗ và cà phê của chúng tôi trên những lối đi bộ này với sự hợp tác của Hội đồng Macedon Ranges Shire”.
“Cát ngày càng khan hiếm theo thời gian và chất thải này có thể thay thế tới 15% lượng cát trong bê tông.”
Nhìn từ trên cao của lối đi bộ đã hoàn thiện ở Gisborne. Ba tấm bảng gắn vào lối đi bộ cho biết các loại bê tông khác nhau được sử dụng ở lối đi bộ như một phần của cuộc thử nghiệm. Ô bên phải thể hiện phần sử dụng than sinh học cà phê trong bê tông; phần giữa sử dụng than sinh học dăm gỗ; phần bên trái là phần điều khiển, chỉ sử dụng các thành phần bê tông tiêu chuẩn. Nhà cung cấp hình ảnh: Chris Matthews, Hội đồng Macedon Ranges ShireShane Walden, Giám đốc Tài sản và Vận hành của Hội đồng, rất vui mừng được hợp tác với RMIT trong dự án đổi mới này.
“Hôm nay, chúng tôi đang thực hiện những thí nghiệm đó và đưa chúng xuống đất và tại hiện trường, chúng tôi sẽ cử người đi ngang qua lớp bê tông bao gồm các sản phẩm này và RMIT sẽ quay lại và thực hiện thử nghiệm để xem chúng đứng vững như thế nào. anh ấy nói.
“Mặc dù thực tế là chúng tôi đang sử dụng bã cà phê hoặc lớp phủ, người dân sẽ không thực sự nhìn thấy hoặc ngửi thấy bất kỳ sự khác biệt nào trong sản phẩm bê tông này.
“Điều thực sự quan trọng đối với Hội đồng là tham gia vào các dự án như thế này và hợp tác chặt chẽ với các trường đại học như RMIT.
“Điều này không chỉ giúp nâng cao trình độ hiểu biết của các nhà thầu và nhân viên của chúng tôi mà còn mang lại rất nhiều lợi ích và lợi ích khác quan trọng đối với cộng đồng của chúng tôi.
“Điều này bao gồm việc giúp đỡ môi trường, hành động bền vững và quan trọng nhất là giảm chất thải thành bãi chôn lấp và có một nền kinh tế tuần hoàn.”
Giáo sư Jie Li, Tiến sĩ Rajeev Roychand và Tiến sĩ Mohammad Saberian (trái sang phải) với than sinh học cà phê trong phòng thí nghiệm của họ tại Đại học RMIT. Nhà cung cấp hình ảnh: Carelle Mulawa-Richards, Đại học RMITBiến bê tông cà phê thành hiện thực thương mại
Các nhà nghiên cứu sẽ đánh giá hiệu quả hoạt động của bê tông trên các lối đi thử nghiệm này ở Gisborne, với mục đích hỗ trợ triển khai thêm cải tiến này.
“Chúng tôi hiện đang làm việc trong lĩnh vực chuỗi cung ứng để có thể biến nghiên cứu này thành sản phẩm chủ đạo cho các ứng dụng thương mại và chúng tôi không chỉ xem xét cà phê – chúng tôi đang mở rộng nghiên cứu này sang tất cả các dạng chất thải hữu cơ khác nhau,” Roychand nói.
“Mỗi loại than sinh học được sản xuất từ một loại vật liệu hữu cơ khác nhau đều có thành phần khác nhau, bên cạnh sự khác biệt về hàm lượng carbon, kích thước hạt và khả năng hấp thụ, có thể nâng cao hiệu suất của bê tông theo nhiều cách khác nhau.”
Lần đổ bê tông cà phê đầu tiên cho thử nghiệm lối đi bộ ở Gisborne. Nhà cung cấp hình ảnh: Carelle Mulawa-Richards, Đại học RMITCác công ty xây dựng và thợ bê tông có thể tiết kiệm được chi phí nếu cải tiến này của RMIT có thể được tích hợp vào chuỗi cung ứng.
“Nghiên cứu của chúng tôi tạo ra tiềm năng thậm chí có thể giảm hàm lượng xi măng cần thiết. Vì chúng tôi đang đạt được mức tăng cường độ cho bê tông cà phê thêm 30% nên điều này có thể làm giảm hàm lượng xi măng cần thiết tới 10%, dựa trên kinh nghiệm trước đây của chúng tôi,” Roychand cho biết.
Thử nghiệm với Hội đồng Macedon Ranges Shire không làm giảm lượng xi măng thường được sử dụng để làm bê tông cho các dự án lối đi bộ, nhưng nhóm RMIT có kế hoạch thử nghiệm sử dụng ít xi măng hơn.
Một mẫu bê tông đang được kiểm tra độ bền trong phòng thí nghiệm của nhà nghiên cứu tại Đại học RMIT. Nhà cung cấp hình ảnh: Carelle Mulawa-Richards, Đại học RMITHỗ trợ cho nghiên cứu
Các tác giả ghi nhận sự hỗ trợ từ ARUP Australia Pty Ltd, Earth Systems Pty Ltd và Đại học RMIT, bao gồm Quỹ Triển khai Năng lực Chiến lược, Phòng thí nghiệm Đặc tính Vật liệu và Lưu biến, Cơ sở X-Ray và Cơ sở Kính hiển vi và Phân tích Vi mô.
Việc đổ bê tông than sinh học từ cà phê và dăm gỗ cho cuộc thử nghiệm lối đi bộ ở Gisborne đã diễn ra vào đầu tháng này. Nhà cung cấp hình ảnh: Bodey Dittloff, Hội đồng Macedon Ranges ShireNhóm đã xuất bản một số ấn phẩm được bình duyệt cung cấp bằng chứng và phân tích về kết quả của họ liên quan đến các thử nghiệm này với Hội đồng Macedon Ranges Shire.
Nguồn: https://www.rmit.edu.au/
