CNN报道

　　(CNN)——如果你的早晨离不开咖啡，那么你并不孤单:在全球范围内，我们每天喝超过20亿杯咖啡，每年会产生6000万吨湿的、用过的咖啡渣。

　　其中只有一小部分被重新利用——主要是作为土壤肥料——绝大多数被焚烧或最终被填埋。在那里，和其他有机化合物一样，咖啡渣会分解并释放出甲烷，这种温室气体的吸热能力是二氧化碳的25倍。现在，研究人员表示，咖啡渣可以作为混凝土的一种成分，根据最近的一项研究，它们甚至可以使混凝土更坚固。

　　“我们是在喝咖啡的时候想到这个想法的，”领导这项研究的澳大利亚墨尔本皇家墨尔本理工大学工程学院研究员Rajeev Roychand说。“我们在没有氧气的情况下烘焙了磨碎的咖啡，得到了一种叫做生物炭的东西。当我们将其添加到混凝土中作为沙子的替代品时，材料的强度增加了30%。”

　　小水库

　　混凝土由四种基本成分构成:水、砾石、沙子和水泥。它是世界上使用最广泛的建筑材料，我们每年消耗300亿吨，是40年前的三倍。

　　Roychand和他的团队用生物炭(一种类似于木炭的材料)代替了部分沙子，这种材料是从咖啡废料中提取的;当他们更换15%的沙子并在350摄氏度(662华氏度)下烘烤地面时，他们获得了最好的结果。由此产生的混凝土抗压强度比普通混凝土强30%，抗压强度是指材料承受载荷的能力。

　　Roychand说，在普通混凝土中，按体积计算，水是其第二大成分，随着时间的推移，水被水泥吸收，减少了混凝土内部的水分。这种干燥效应，即所谓的干燥，会导致微观尺度上的收缩和开裂，从而削弱混凝土。

　　咖啡废料中的生物炭可以减少这一自然过程。Roychand说，当生物炭与混凝土混合时，它的颗粒就像微小的水库一样，分布在混凝土中。当混凝土凝固并开始硬化时，生物炭缓慢地释放水，基本上使周围的材料再水化，减少收缩和开裂的影响。

　　“我们将把这些废物转化为有价值的资源，”罗伊昌德说。“沙子也很稀缺，即使我们替换了一部分沙子，我们仍在改善可持续性方面，慢慢地，我们可能会达到一个阶段，大量的沙子可以用不同的废物代替。”

　　“高价值的副产品”

　　英国谢菲尔德大学(University of Sheffield)建筑创新教授Kypros Pilakoutas没有参与这项研究，但他表示，从技术角度来看，这项研究很有趣。

　　然而，他发现以这种方式生产的混凝土不太可能在大规模应用中得到广泛应用。“垃圾的主要问题是收集和处理，”他说。“虽然从一个国家收集所有的咖啡渣是件好事，但相关的成本将是相当可观的，令人望而却步。”

　　他补充说，热解——生产生物炭的过程——并不是没有成本的，而且他认为混凝土中高浓度的碳不太可能提高其长期耐久性。

　　罗伊查德指出，废物收集已经成为主流，澳大利亚的一些公司正专注于回收咖啡废物。他补充说，热解的成本主要与设备的初始投资有关，而且生物炭的生产温度比水泥低得多——350摄氏度，而水泥的温度约为1450摄氏度。“但我们忽略了其他好处，”他说，“因为最终被填埋的废料需要处理成本。它现在可以转化为高价值的副产品。”

　　混凝土中对气候变化影响最大的成分是水泥——根据智库查塔姆研究所(Chatham House)的数据，2021年，水泥占全球二氧化碳排放量的8%——Roychand认为，将混凝土强度提高30%，可以将水泥含量减少10%，从而减少对气候的影响。

　　他说，这一发现已经吸引了建筑公司和回收咖啡渣的组织的兴趣，他的团队现在正在与澳大利亚的地方议会合作，开始实地演示。

　　他说:“我们要做的一件事是长期监测混凝土，监测时间为6个月到1年。”“这将确保生物炭随着时间的推移保持其特性。”

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